Метаболические процессы это: 5 лайфхаков для улучшения метаболизма — Российская газета

5 лайфхаков для улучшения метаболизма — Российская газета

Человеческое тело — это сложно сконструированная машина. Подобно всем машинам, тело нуждается в топливе — каждый знает, что без бензина автомобиль никуда не поедет, а от плохого топлива начнет барахлить, если вообще не остановится. Именно за счет него образуется энергия, благодаря которой мотор оживает. Примерно также работают и все живые организмы, в том числе человек. «Бензин», то есть пища, которую мы едим, включается в цепь химических превращений. В результате образуются энергия и необходимые для жизни соединения, а побочные продукты выводятся наружу. Белки, жиры, углеводы, витамины, вода… Все они попадают в организм с пищей и вступают в обмен веществ, или метаболизм (буквально переводится как «превращение»). Но что будет с человеком, если этот процесс пойдет не так и произойдет сбой? Можно ли предотвратить нарушения метаболизма, и как это сделать? А главное, почему так важно знать о метаболизме каждому? Разберемся по порядку.

«Метаболизм — это обмен веществ, широкое понятие, которое характеризует все процессы, происходящие в организме человека. Наиболее часто говорят о нарушении метаболизма, когда речь идет о нарушении жиров и углеводов», — рассказала «РГ» профессор, доктор медицинских наук Антонина Стародубова, заместитель директора ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии».

Сегодня большинство людей ассоциируют метаболизм с тем, насколько быстро они сжигают калории и худеют. Такой подход слишком упрощен. Метаболизм — это использование энергии для самой жизни.

Существуют три основных способа расхода телом энергии, поступающей с едой: отдых, движение и прием пищи.

Удивлены, что организм может сжигать энергию во время отдыха? Даже на то, что вы просто живете, требуются серьезные затраты: энергия (60-70 процентов от суточного потребления) расходуется на регулирование температуры тела, образование клеток, сердцебиение, циркуляцию крови, дыхание и пр. Кстати мозг тоже нуждается в энергии (вот почему жесткие диеты и ограничения часто вызывают снижение концентрации).

Что касается приема пищи, то энергия, которую организм использует на переваривание еды, составляет 5-10 процентов от общего суточного потребления. Доказано, если есть часто, понемногу и здоровую пищу, то скорость метаболизма и сжигания калорий повысится. Формула проста.

Физическая активность составляет до 30 процентов общего суточного расхода энергии. Важно понимать, что движение нельзя «запасти».

Тем не менее, бывают ситуации, когда организм начинает «экономить» поступающие в него калории. Многим знакомо состояние, когда нет сил даже на самые обычные повседневные дела или когда вы обнаруживаете у себя запас новых килограммов. Значит баланс где-то нарушен.

«Рано или поздно любые нарушения в организме приводят к появлению жалоб: слабость, быстрая утомляемость, появление болей. Выявить причину этих симптомов на ранних стадиях можно по результатам биохимического анализа крови. Как правило, повышается уровень «плохих» липидов, глюкозы, некоторых других показателей. Но чтобы эти изменения выявить, необходимо своевременно проходить диспансеризацию, а при появлении жалоб сразу обращаться к врачу», — пояснила Антонина Стародубова.

Чтобы чувствовать себя хорошо, быть активным и привлекательным, важно знать о профилактике нарушений метаболизма.

«Главный секрет профилактики — здоровый образ жизни. Движение — жизнь, это значит, что ежедневно человек должен проходить 10 000 шагов или 40 минут активно двигаться. И обязательно внимательно относиться к тому, что он ест. Прием пищи должен быть регулярным, не менее трех раз в день, желательно в одно и то же время. В каждый прием пищи в рационе обязательно должны быть две группы продуктов: зерновые — крупы, хлеб из муки грубого помола, а также овощи, фрукты, не менее 400 г в день. Также полезны орехи, бобовые, рыба… А вот солью и сахаром злоупотреблять не стоит. Именно они нередко могут служить причиной разбалансировки метаболизма», — объяснила профессор.

Фото: depositphotos. com

Недавно «РГ» рассказывала о начавшей действовать в Пензенской области региональной программе, направленной на изменение стереотипов питания. В рамках инициативы точки общепита в регионе не только разместили баннеры о здоровой еде, но и нашли возможность обеспечивать посетителей зеленью и овощами бесплатно. К подобным действиям чиновники от медицины пришли не от хорошей жизни. Согласно докладу Роспотребнадзора «О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в России» Пензенская область вошла в число регионов, где больше всего людей, страдающих ожирением. Согласно статистике уровень заболеваемости ожирением в регионе составил 678 на сто тысяч населения и за последние три года вырос почти вдвое. В других регионах цифры тоже пессимистичны.

Каждый месяц появляются новые исследования ученых со всего мира о том, какие продукты и напитки влияют на работу метаболизма. Среди последних открытий — чай способствует снижению веса, так как меняет микрофлору кишечника. Как оказалось, регулярное потребление чая привело к уменьшению бактерий, вызывающих ожирение. Много научных работ посвящено влиянию специй на улучшение обмена веществ: например, чили, имбирь и чеснок помогают тратить дополнительные калории на преобразование тепловых процессов. Своей способностью «пробуждать» организм известны также корица, кардамон, да и многие другие. Но важно не забывать про чувство меры при добавлении приправ и помнить, что многие из них возбуждают аппетит.

5 лайфхаков для улучшения метаболизма

1

Регулярное питание — не менее 3 раз в день в одно и то же время. И ни в коем случае не наедаться на ночь — обменные процессы в ночное время замедляются. А также не злоупотреблять диетами, сахаром и солью. Кстати о последней — ВОЗ рекомендует употреблять не больше 5 граммов соли в день. Что касается сахара, то значительно облегчить процесс отвыкания, согласно заключению диетологов, можно, включив в рацион, например, высококачественный темный шоколад, морковные палочки, орехи. Горсти миндаля в день вполне достаточно.

2

Заставляем себя двигаться. Ничто не мешает вам стать активными прямо сейчас. Двигайтесь, пока чистите зубы, пока ждете, когда закипит чайник, пока ожидаете лифта (а лучше идите по лестнице), вспомните об утренней зарядке и вечерней прогулке… Помните о важности работы на все группы мышц.

3

Говорим «нет» вредным привычкам. Это касается не только алкоголя и никотина, но и многого другого. Просмотр сериалов или зависание в соцсетях — тоже вредные привычки.

4

Высыпаемся. Люди, спящие в среднем около шести часов в сутки, чаще страдают от проблем с метаболизмом и на три сантиметра шире в талии, чем те, кто спит больше. К такому выводу после изучения образа жизни более 1,6 тысячи человек пришли ученые из Университета Лидса. Оптимальное количество сна индивидуально для каждого, но для большинства людей это семь-девять часов.

5

В тысячный раз — не забываем пить достаточно воды. Она — важнейший участник всех химических реакций (наш организм на 70 процентов состоит из воды).

Человеку свойственно желание оставаться всегда здоровым. И единственное, что удалось доказать на протяжении столетий – чем правильнее ты питаешься, чем больше двигаешься, чем более активный и правильный образ жизни ведешь, тем здоровее ты остаешься. У каждого из нас огромный запас скрытых резервов и возможностей. Открывать их в себе и учиться использовать — наша обязанность.

что это такое и как его ускорить?

Многие считают, что их многочисленные неуспешные попытки похудеть связаны с плохим метаболизмом, а не с неправильным подходом к снижению веса. Именно на этом заблуждении наживаются недобросовестные предприниматели, продавая за большие деньги «волшебные» пилюли для ускорения обмена веществ. 

Внимание! Следует понимать, что ни одной таблетке, экзотическому фрукту или чудо чаю не под силу по-настоящему запустить жиросжигающие процессы.

В этой статье будут опровергнуты основные мифы о метаболизме и приведены проверенные рекомендации по его ускорению.

Что такое метаболизм?

Метаболизм – это группа сложных процессов в организме, превращающих калории из пищи в полезную для жизнедеятельности человека энергию. Он зависит от: 

• пищевой ценности потребляемых продуктов; 
• регулярности и интенсивности физических нагрузок; 
• температуры окружающей среды;
• психоэмоционального состояния;
• возраста; 
• веса. 

На скорость усвоения пищи действуют разные факторы. Например, находясь в стрессовом состоянии, организм начинает вырабатывать кортизол, замедляющий пищеварительные процессы, и стимулирует запасание жировых отложений.

Внимание! Под метаболизмом подразумевают разные процессы – от переваривания сытного завтрака до дыхания во время сна, когда тело без участия мозга транспортирует кислород в органы.

Следует понимать, что у метаболизма нет скорости, а значит его классификации на медленный, нормальный и быстрый также не существует. Это обуславливается тем, что его скорость невозможно измерить. Но даже если бы это и было возможным, нет никаких эквивалентных единиц измерения, которыми можно было бы эту скорость описать.

Плохой обмен веществ: последствия и симптомы

Скорость усвоения пищи зависит от совокупности факторов, воздействующих на человека за определенный промежуток времени. То есть то, каким будет метаболизм – «быстрым» или «медленным», – зависит от образа жизни и реакции организма на окружающие раздражители. 

Иногда даже неправильное трактование грамотных рекомендаций приводит к тому, что все меры похудения в конечном итоге не дают никакого практического результата. Например, человек, обстоятельно взявшийся за свой лишний вес, резко сокращает рацион до сильного дефицита калорий, употребляет большое количество ананасов ежедневно (они содержат ферменты, расщепляющие жир) и каждый день интенсивно тренируется в зале. В лучшем случае стрелка на весах не сдвинется, в худшем – покажет несколько лишних кг.

Это объясняется просто. Такими кардинальными мерами организм загоняется в стрессовое состояние. Мозг подает сигналы о том, что энергетические запасы иссякают, так как при серьезных физических нагрузках пропала энергия, которая поступала с пищей. Единственный вариант при этом – интенсивное запасание новых жировых отложений, чтобы спасти организм от энергетического голода.

Как ускорить метаболизм?

Единственный эффективный вариант ускорения метаболизма заключается в комбинации активных тренировок (кардио + силовых), увеличения калорийности меню (в среднем до 15%) и соблюдения рациона, соответствующего нормам БЖУ (белков, жиров и углеводов). При таком режиме организм войдет в эффективный темп усвоения пищи и научится откладывать излишки энергии в мышцы, а не в жировые ткани.

Есть четыре правила, придерживаясь которых, можно нормализовать обмен веществ:

1. Не переедать перед сном.
2. Обогатить рацион источниками клетчатки.
3. Ограничить потребление быстрых углеводов и заменить их на медленные.
4. Следить за балансом жиров в организме, принимать добавки с омега-3.

Внимание! Чтобы улучшить метаболизм, необходимо правильно и регулярно питаться, а также уделять достаточно времени силовым и кардио тренировкам. А вот резкое ограничение рациона и различные диеты приведут к нарушению обменных процессов и набору веса.

Что нужно знать о метаболизме

Метаболизм, или обмен веществ, — это процесс превращения калорий потребляемых продуктов в энергию для жизнедеятельности организма. На метаболизм влияет ряд факторов — индивидуальная способность усвоения пищи, диета, уровень физической нагрузки, психоэмоцинальное состояние, сон. Чем размереннее образ жизни, тем стабильнее и правильнее работает ваш обмен веществ. «Наше тело постоянно обновляется, совершает какую-то работу, строятся новые клетки и напрягаются мышцы, для всего этого нужна энергия, которую мы получаем за счет расщепления энергетического топлива (креатинфосфата, гликогена, жиров и аминокислот). Все это формирует метаболизм, который принято разделять на обмен веществ покоя (базальный — расход энергии в состоянии покоя) и обмен веществ движения (дополнительный — расход энергии при выполнении какой-либо работы)», — объясняет Александр Мироненко, фитнес-директор клуба «Секция».

«Метаболизм в биохимическом смысле — это цепочка превращений веществ до того состояния, когда их может принять клетка. Они включают в себя реакции синтеза новых соединений — анаболизм. Например, мышечной ткани из аминокислот. А также реакции распада — катаболизм. Например, окисление жиров до углекислого газа и воды. В организме каждую секунду что-то распадается и создается заново. От 10 до 20 килограммов тканей в теле человека собирается заново за сутки, что поразительно», — рассказывает Екатерина Бузина, врач-эндокринолог клиники Юлии Щербатовой.

Метаболизм у всех разный, потому что мы все очень разные не только по антропометрическим, биохимическим, психологическим, физиологическим параметрам, но и по образу жизни, пищевым и поведенческим привычкам. «На метаболизм влияет здоровье клеток и органов, участвующих в обмене (это печень, почки, поджелудочная железа, желудок, кишечник), состояние ферментной системы и гормональный статус. С возрастом здоровье обычно портится и метаболизм замедляется. При нарушении функций печени, например, хуже выводятся токсины и меньше жира организм может окислить. Нарушения в работе поджелудочной железы ведут к сложностям с усвоением сахара, высокому уровню инсулина и накоплению жировой массы, — говорит Екатерина Бузина. — Метаболизм замедлен, когда при неизменном образе жизни и питании человек вдруг начинает медленно, но неуклонно набирать вес, привычные продукты перестают усваиваться и вызывают неприятные симптомы ЖКТ и аллергические реакции».

«Например, на базальный метаболизм невозможно влиять, это генетика. Ускорить метаболизм можно правильными нагрузками и едой — это кардиотренажеры, плавание, игровые виды спорта, дробное питание, большое количество белка, кофе и зеленый чай», — говорит доктор Леонид Элькин.

Малоподвижный образ жизни, неправильное питание, несоблюдение питьевого режима, плохое настроение часто приводят к низкому уровню обмена вещества. «О нарушении обмена веществ свидетельствует сонливость после еды, состояние тяжести и вздутия живота, постоянное ощущение усталости и бессонница и отсутствие ощущения свежести после сна. Это явные сигналы о том, что пора пересмотреть свой образ жизни», — предупреждает Ксения Трушакова, преподаватель аштанга-йоги и основатель студии Yoga Space.

 

Не существует понятий быстрый или медленный метаболизм, скорее имеет место индивидуальная способность организма усваивать питательные вещества и выводить продукты жизнедеятельности из организма. «Нормализовать пищеварение и ускорить метаболизм возможно однодневным голоданием на овощных и несладких фруктовых соках раз в одну-две недели. Растительная пища, богатая клетчаткой, пряности и специи, стабильные и регулярные тренировки два-три раза в неделю вроде плавания, бега и йоги благотворно влияют на процесс нормализации пищеварения, — советует Ксения Трушакова. — Очень важно, чтобы тренировки не были изнуряющими, от которых вы „валитесь с ног“, а давали ощущение подъема и энергии и приятную легкую усталость в мышцах, которая бы проходила на следующий день».

«Выбор типа тренировок зависит от уровня подготовленности, состояния здоровья, индивидуальных психологических предпочтений и физических возможностей. Самыми эффективными тренировками для коррекции фигуры, нормализации гормонального фона, снятия стресса и ускорения метаболических процессов в организме принято считать высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ), — рассказывает фитнес-директор клуба «Секция». — Многочисленные научные исследования показывают, что ВИИТ более эффективны для уменьшения процента жировой составляющей тела, способствуют „разгону“ обмена веществ, активируют работу эндокринной системы. Во время ВИИТ сжигается большое количество калорий, но еще больше энергетических трат происходит после занятия».

На метаболизм также положительно влияет коррекция гормонального статуса, важен нормальный уровень железа. «Основным виновником в избыточном накоплении жировой массы является инсулин. Он подавляет расщепление жира и повышает его синтез. Энергетический расход возрастает из-за тестостерона, ДГЭА (стероидный андрогенный гормон), кортизола, гормона роста. Компенсация дефицитов этих гормонов и снижение инсулина позволят повлиять на метаболические процессы, снижать жировую массу и увеличивать мышечную, — объясняет врач-эндокринолог клиники Юлии Щербатовой. — Очень важно провести диагностику на витамины и минералы. Например, жир не сгорит, если эритроцит крови не принесет кислород. За перенос кислорода эритроцитом отвечает железосодержащая часть. Железо — основной элемент, влияющий на процессы метаболизма».

Особенности метаболических процессов человека, метаболизм и катаболизм

Соглашение пользователя

1. Присоединяясь к настоящему Соглашению и оставляя свои данные на Сайте https://profit-consort.ru/,
(далее — Сайт), принадлежащем Шевцову О.П. (далее — Администрация Сайта), путем заполнения
полей форм онлайн-заявок, Пользователь:

— подтверждает, что все указанные им данные принадлежат лично ему,

— подтверждает и признает, что им внимательно в полном объеме прочитано данное Соглашение
и условия обработки Администрацией Сайта его персональных данных, указываемых им
в полях онлайн-заявок, текст соглашения и условия обработки персональных данных ему
понятны;

— дает согласие на обработку Администрацией Сайта предоставляемых в составе информации
персональных данных в целях заключения между ним и Администрацией Сайта настоящего
Соглашения, а также его последующего исполнения;

— выражает согласие с условиями обработки персональных данных без оговорок и ограничений,
а именно с совершением Администрацией Сайта действий, предусмотренных п. 3 ч. 1 ст.
3 Федерального закона от 27.07.2006 N 152-ФЗ «О персональных данных», и подтверждает,
что, давая такое согласие, он действует свободно, по своей волей и в своих интересах.

2. Администрация Сайта использует персональные данные Пользователя для:

— обработки персональных данных, которые необходимы для предоставления и оказания
услуг Пользователю;

— создания, анализа и мониторинга клиентской базы;

— информирования Пользователя о конкурсах и рекламных акциях;

— рассылки новостей Сайта Пользователю;

— информирования Пользователя о новых продуктах и услугах;

— информирования об акциях и специальных предложениях;

— уведомления Пользователя о различных событиях.

3. Администрация Сайта вправе обрабатывать персональные данные посредством внесения их
в электронные базы данных, включения в списки (реестры) и внутренние отчетные формы.
Обработка персональных данных может быть, как автоматизированная, так и без использования
средств автоматизации.

4. Принимая условия настоящего Соглашения, Пользователь также соглашается с получением
информационной и(или) рекламной рассылки по телефону (в формате смс-сообщений) и/или
по электронной почте от Администрации Сайта.

5. Соглашение действует бессрочно с момента предоставления Пользователем своих данных
и может быть отозвано Пользователем в любой момент путем направления Пользователем
соответствующего распоряжения или заявления в простой письменной форме на адрес электронной
почты [email protected]

6. Администрация Сайта имеет право вносить изменения в настоящее Соглашение. При внесении
изменений в актуальной редакции указывается дата последнего обновления. Новая редакция
Соглашения вступает в силу с момента ее размещения, если иное не предусмотрено новой
редакцией Соглашения.

7. Действующая редакция Соглашения находится на Сайте на странице по адресу:

https://profit-consort.ru

8. К настоящему Соглашению и отношениям между Пользователем и Администрацией Сайта, возникающим
в связи с применением Соглашения, подлежит применению право Российской Федерации.

г. Москва

16.10.2017

profit-consort.ru

Что такое метаболизм, за что он отвечает

О метаболизме обычные люди и эксперты говорят довольно много. Однако далеко не все понимают, в чём именно заключается его основное предназначение. Многие задумываются над вопросом: Как ускорить метаболизм? Другие же даже понятия не имеют, для чего это делать и как это обстоятельство отразиться на качестве жизни. Давайте разбираться в деталях.

Как метаболизм может влиять на жизнь человека?

Считается, что люди с отличным метаболизмом способны съесть много пищи, быстро её переработать и при этом оставаться стройными и полными сил. Заложники медленного метаболизма должны быть максимально избирательными в части рациона. Им нужно выбирать те продукты, которые не способствуют накоплению жировых отложений, при этом употребляя их небольшими дозами. Именно поэтому каждый заинтересован в улучшении показателей метаболизма.

Что же такое метаболизм?

Метаболизм – это обмен веществ, или все процессы, протекающие в организме, в результате которых еда и напитки, попадающие внутрь, превращаются в живительную энергию, так необходимую всем органам и системам человека.

Метаболизм состоит из трёх подгрупп:

• Метаболизм в состоянии полного покоя;
• Метаболизм во время активных движений;
• Термический эффект от употребляемых в пищу продуктов.

Метаболизм в состоянии покоя

Когда человек не двигается, кажется, что все процессы остановились. Однако это не так. Их в организме происходит великое множество. Мозг обрабатывает информацию, сердце качает кровь, лёгкие обогащают клетки кислородом, желудок переваривает пищу, слуховые рецепторы находятся в поиске информации и так далее. Показателем метаболизма являются калории, которые организм затрачивает на банальное поддержание жизнедеятельности.

Потребности среднестатистического человека обычно ограничиваются показателем в 60-70% затрат. На качество метаболизма в состоянии полного покоя могут воздействовать самые различные факторы, к примеру, вес человека и его рост, пол, масса тела без жира. Установлено, что метаболизм выше у тех, у кого больше сухой массы.

Термический эффект от употребляемых в пищу продуктов

Здесь подразумевается количество калорий или энергии, которое расходуется организмом на сам процесс переваривания пищи, а также поэтапное усвоение полезных элементов, поступающих вместе с продуктами. Углеводы, белки и жиры выделяются различным термическим эффектом. Именно поэтому рацион должен быть сбалансированным и вымеренным, исходя из потребностей отдельного индивидуума.

Метаболизм во время активных движений

Здесь говорится о количестве энергии, которую человек дополнительно расходует во время активной ходьбы, бега, физической работы, упражнений и прочей деятельности. Активность бывает тренировочной или нетренировочной.  В первом случае затраты энергии в полной мере зависят от характера и стиля упражнений. На нетренировочную активность приходится немало затрат энергии от общего количества. Сюда можно отнести, к примеру, ходьбу и даже банальное поддержание осанки, во время сидения на стуле.

Метаболизм может быть плохим или хорошим. При этом важно понимать, что существует достаточно инструментов, методик и способов изменить ситуацию в лучшую сторону, или наладить работу организма. Однако сделать это будет не так просто. Для нормализации алгоритмов, понадобится время. Консультация с профильным врачом носит обязательный характер.

18+

На правах рекламы

Метаболизм: что это такое простым языком 

Метаболизм: что это такое простым языком 

#правильноепитание#здоровье#красота#жирубой

Метаболизм, или обмен веществ — это совокупность химических реакций, позволяющих организму оставаться живым. Наша внутрення лаборатория все время напряженно работает, и даже самое простое действие обеспечивается слаженной работой внутренних систем. 

Для начала организм разбирает съеденные нами макронутриенты — белки, жиры и углеводы — на более простые вещества. При этом высвобождается некая энергия, измеряемая в килокалориях, и с ее помощью организм строит новые молекулы. 

Качество метаболизма зависит от множества факторов — веса, возраста, соотношения жировой и мышечной ткани, состояния микрофлоры желудочно-кишечного тракта. 

Современный мир тоже влияет на Организм человека. Организм человека за последние 50-100 лет вынужден привыкать к совершенно новым продуктам: быстрым углеводам, консервам, фаст-фуду, ГМО и т.д. Люди стали больше есть и меньше двигаться. 

Организм направлен на запасание жиров, что просто несовместимо с современным питанием, которое состоит из жиров почти на 70%. Поэтому и наблюдается настоящая эпидемия ожирения, диабета, сердечно-сосудистых заболеваний. Но нормализовать обмен веществ можно. Все, что нужно — качественнее питаться и больше двигаться. Основы все те же: питаться нужно дробно, полноценно, уделяя внимание каждому из тройки макронутриентов. 

ПРАВИЛА ХОРОШЕГО МЕТАБОЛИЗМА 

1. Ешьте рационально. 70% калорийности рациона съедайте в первой половине дня. 

Употребляйте достаточное количество белка — как минимум 1,2-1,5 г на каждый килограмм своего идеального веса. Белки следует есть с овощами. 

2. Больше физической активности. Чем больше мышечная масса, тем больше энергии затрачивается на процессы обмена. 

3. Проверьте щитовидную железу у эндокринолога. Именно хорошая работа щитовидки скажется на улучшении метаболизма. 

4. Принимайте витамины. Хром регулирует обмен жиров и углеводов, а также равномерность поступления сахара в кровь. Фолиевая кислота, железо, кальций, витамины группы B улучшают обмен веществ. 

5. Больше сна: при недостатке сна организм делает больше запасов. 

6. Откажитесь от сахара, употребляйте больше клетчатки. 

7. Пейте больше воды — это универальный растворитель, без которого никаких химические реакции просто невозможны. 

8. Питайтесь дробно, 5-6 раз в день. Завтракайте сразу после пробуждения, чтобы быстрее разбудить свой организм. 

Плохого обмена веществ не бывает, он может быть нарушен только у людей с серьезными заболеваниями щитовидки. Медленной может быть скорость метаболизма, и замедляется она только вследствие каких-то причин. Обменные процессы замедляются при серьезном недостатке какого-то витамина или несбалансированном приеме белков-жиров-углеводов. Скорость возвращается на прежний уровень при восстановлении условий. Не надо оправдывать свою малоподвижность и любовь к еде плохим обменом веществ. 

С возрастом метаболизм замедляется. Это факт. После 35 лет необходимо увеличить физические нагрузки и уменьшить размеры порций. Много едят и не толстеют хорошо тренированные люди. Поддержание мышечной ткани требует больше энергии, чем жировой. Человек с развитыми мышцами тратит больше калорий, чем человек с жирком. 

Без правильного питания и спорта чудес не будет. Не поможет ни стакан теплой воды с утра, ни специи в еде. Да, перец может повысить обмен веществ на 50% за счет ускорения частоты сердечных сокращений и дополнительного расхода энергии. Но сами по себе эти методы не сделают тебя стройнее. Нужно тренироваться и правильно питаться. 

Что такое метаболизм и как его разогнать? | 74.ru

Механизм, контролирующий метаболизм, пока не установлен. Ученые выявили только несколько предикторов, которые указывают, насколько быстро работает обмен веществ у конкретного человека: количество мышечной массы и жировой ткани в организме, возраст, генетическая предрасположенность к быстрому или медленному метаболизму.

Ускоренный метаболизм помогает похудеть, и диета тоже. Но диета замедляет метаболизм. Где логика?

Чтобы похудеть, есть только один способ — это соблюдать дефицит калорий. В таком случае ваш организм будет брать недостающие калории из жировых отложений. Чтобы этого дефицита добиться, достаточно меньше есть или увеличить расход калорий.

— Конечно, с похудением уровень вашего базового метаболизма будет снижаться. Потому что вы избавляетесь от жировой массы, которая тратила на свое обслуживание часть калорий. Но здесь есть один очень важный момент: если вы будете находиться в дефиците калорий слишком долго, наступит физиологическая адаптация к хроническому дефициту. В этом случае щитовидная железа уменьшает выработку своих гормонов. Из-за этого уменьшается уровень базового метаболизма. Также жировая ткань начинает вырабатывать меньше лептина (это гормон насыщения). Чем его меньше, тем меньше вы чувствуете сытость, возрастает вероятность переедания, — объясняет Виктория Яблокова. — Также при слишком длительном дефиците организм переходит в так называемый режим энергосбережения. Вы постоянно чувствуете усталость, апатию, совершенно не хотите двигаться. Потому что организм пытается любыми способами снизить ваши траты энергии, чтобы как можно больше запасти.

Чтобы этого не случилось, не снижайте калорийность слишком сильно. Лучший дефицит — 10–15% от вашей поддерживающей калорийности. Больше снижать калорийность не рекомендуется. Кроме того, нельзя придерживаться дефицита слишком долго. Оптимальный вариант — три недели находиться в дефиците, затем две-три недели питаться на вашу поддерживающую калорийность. И так по кругу. Такими темпами вы достигнете желаемого веса, теряя в неделю не больше одного-полутора килограммов. Еще лучше создавать дефицит калорий не уменьшением потребления пищи, а увеличением расхода. Здесь речь идет не только о силовых тренировках, но и вообще о повышении физической активности. Занимайтесь тем, что вы любите: бегайте, катайтесь на велосипеде, играйте с детьми, — всё это незаметно позволит вам потратить больше энергии и принесет пользу не только вашей фигуре, но и здоровью. Если решили сделать упор на спорт, совсем не обязательно бросаться во все тяжкие. Вам пригодится и обычная гимнастика.

— Я бы рекомендовала сместить внимание с потери жировой массы на укрепление мышечного корсета. Потому что чем больше мышечная масса, тем больше калорий мы расходуем. Это будет первый правильный шаг, — считает чемпионка Азии по самбо, тренер-педагог Наталья Коновалова. — Прислушивайтесь к себе и не ставьте недостижимых целей — по пути к ним можно растерять всю мотивацию. Не планируйте сразу сбросить 15 кг. Договоритесь с собой на 3 кг. И через 10 дней уже получите первый результат.

Наталья Коновалова — мастер спорта по самбо, КМС по дзюдо, чемпионка Азии по самбо, чемпионка Кубка мира по жиму штанги лежа, проводит занятия по коррекции фигуры, составлению плана питания и тренировок.

Какие продукты могут повлиять на базовый метаболизм?

— На базовый метаболизм могут повлиять белковые продукты. Термогенез (процесс производства тепла в организмах. — Прим. ред.) белков немного отличается от углеводов и жиров. Если углеводы и жиры при переедании запасаются, то для белков у нас нет резервуаров для запаса, — объясняет Виктория Яблокова. — Чем больше потребление белка у человека, тем больше его мышечных клеток будет обновляться. А эти процессы очень энергозатратны. Поэтому если вы хотите чем-нибудь перекусить, но чтобы это не оказывало влияния на вашу фигуру, жировые отложения, то отдавайте предпочтение белковым продуктам.

Общий обзор основных метаболических путей

Метаболизм — это набор химических реакций, которые происходят в клетке, которые позволяют ей продолжать жить, расти и делиться.
Метаболические процессы обычно классифицируются как:

глюконеогенез — синтез глюкозы из более мелких перкурсоров, который будет использоваться мозгом.

Щелкните изображение, чтобы получить информацию о каждом пути

Метаболические пути взаимодействуют сложным образом, чтобы обеспечить адекватную регуляцию.Это взаимодействие включает ферментативный контроль каждого пути, метаболического профиля каждого органа и гормонального контроля.

Ферментативный контроль метаболических путей

Регулирование гликолиза

Метаболический поток при гликолизе можно регулировать по трем ключевым точкам:

• гексокиназа: ингибируется глюкозой-6-P (ингибирование продукта)
• фосфофруктокиназа : ингибируется АТФ и цитратом (что сигнализирует об изобилии промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты).Он также ингибируется H ⁺ , что становится важным при анаэробиозе (молочная ферментация производит молочную кислоту, что приводит к снижению pH). Вероятно, этот механизм не позволяет клетке использовать весь свой запас АТФ в реакции фосфофрутокиназы, что предотвратит активацию глюкозы гексокиназой. Он стимулируется его субстратом (фруктозо-6-фосфат), АМФ и АДФ (которые сигнализируют об отсутствии доступной энергии) и т. Д.
• пируваткиназа : ингибируется АТФ, аланином, свободными жирными кислотами и ацетил-КоА.Активируется фруктозо-1,6-бисфосфатом и AMP

Регуляция глюконеогенеза

Поток регулируется специфическими реакциями глюконеогенеза. Пируваткарбоксилаза активируется ацетил-КоА, что сигнализирует об изобилии промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты, , то есть , о снижении потребности в глюкозе.

Регулирование цикла лимонной кислоты

Цикл лимонной кислоты регулируется в основном доступностью субстрата, ингибированием продукта и некоторыми промежуточными продуктами цикла.

• пируватдегидрогеназа: ингибируется ее продуктами, ацетил-КоА и НАДН
• цитратсинтаза : ингибируется ее продуктом, цитратом. Он также ингибируется НАДН и сукцинил-КоА (которые сигнализируют об изобилии промежуточных продуктов цикла лимонной кислоты).
• изоцитратдегидрогеназа и α-кетоглутарат
  дегидрогеназа : как и цитрат-синтаза, они ингибируются НАДН и сукцинил-КоА.Изоцитратдегидрогеназа также ингибируется АТФ и стимулируется АДФ. Все вышеупомянутые дегидрогеназы стимулируются Ca ²⁺ . Это имеет смысл в мышцах, поскольку высвобождение Ca ²⁺ из саркоплазматической сети вызывает сокращение мышц, что требует большого количества энергии. Таким образом, тот же «второй посланник» активирует энергозатратную задачу и — средства для производства этой энергии.

Регулирование цикла карбамида

Карбамоилфосфатсинтетаза стимулируется N-ацетилглутамином, который сигнализирует о наличии большого количества азота в организме.

Регуляция обмена гликогена

Печень содержит гексокиназу ( гексокиназа D или глюкокиназа ) с низким сродством к глюкозе, которая (в отличие от «обычной» гексокиназы) не подлежит ингибированию продуктом. Следовательно, глюкоза фосфрилируется в печени только тогда, когда она присутствует в очень высоких концентрациях (, то есть после еды). Таким образом, печень не будет конкурировать с другими тканями за глюкозу, когда этого сахара недостаточно, а будет накапливать высокий уровень глюкозы для синтеза гликогена сразу после еды.

Регуляция обмена жирных кислот

Движение ацил-КоА в митохондрии является решающим фактором регуляции. Малонил-КоА (который присутствует в цитоплазме в больших количествах, когда метаболическое топливо в изобилии) ингибирует карнитин-ацилтрансферазу, тем самым предотвращая проникновение ацил-КоА в митохондрии. Кроме того, 3-гидроксиацил-КоА-дегидрогеназа ингибируется НАДН, а тиолаза ингибируется ацетил-КоА, так что жирные кислоты не будут окисляться, когда в клетке много энергосберегающих субстратов.

Регуляция пентозофосфатного пути

Метаболический поток через пентозофосфатный путь контролируется активностью глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, которая контролируется доступностью NADP ⁺ .

Мозг

Обычно нейроны используют только глюкозу в качестве источника энергии. Поскольку мозг хранит лишь очень небольшое количество гликогена, ему необходимо постоянное поступление глюкозы. Во время длительного голодания он становится способен окислять кетоновые тела.

Печень

Поддержание достаточно постоянной концентрации глюкозы в крови — одна из основных функций печени. Это достигается за счет глюконеогенеза, синтеза и распада гликогена. Он синтезирует кетоновые тела, когда много ацетил-КоА. Это также место синтеза мочевины.

Он синтезирует жирные кислоты и хранит их в виде триацилглицеринов. Глюкагон активирует гормоночувствительную липазу, которая гидролизует триацилглицерины с образованием глицерина и жирных кислот.Затем они попадают в кровоток в виде липопротеинов.

Мышцы используют глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела и аминокислоты в качестве источника энергии. Он также содержит запас креатинфосфата, соединения с высоким потенциалом переноса фосфата, которое способно фосфорилировать АДФ до АТФ, тем самым производя энергию без использования глюкозы. Количество креатина в мышцах достаточно, чтобы выдержать 3-4 с нагрузки. По истечении этого периода мышцы используют гликолиз, сначала анаэробно (так как он намного быстрее, чем цикл лимонной кислоты), а позже (когда повышенная кислотность замедляет фосфофрутокиназу настолько, чтобы цикл лимонной кислоты стал неограничивающим) в аэробных условиях. .

Почки

Он может осуществлять глюконеогенез и выделять глюкозу в кровоток. Он также отвечает за выведение мочевины, электролитов и т. Д. Метаболический ацидоз может быть усилен действием цикла мочевины, поскольку синтез мочевины (который происходит в печени) использует HCO ₃ ^— , таким образом дальнейшее снижение pH крови. В этих условиях азот может быть устранен совместным действием почек и печени: избыток азота сначала включается в глутамин с помощью глутаминсинтетазы.Затем глутаминаза почек расщепляет глутамин с образованием глутамата e NH ₃ , который немедленно выводится почками. Этот процесс позволяет вывести азот, не влияя на уровень бикарбоната в крови.

	Биохимия, Дональд Воет и Джудит Воет Отличный текст. В нем представлена ​​биохимия с частыми ссылками на органическую химию и биохимическую логику. Рекомендуется для студентов, изучающих биохимию, химию и фармацевтику.		Биохимия, Stryer Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.
	Учебник биохимии с клиническими корреляциями, Томас Девлин Настоятельно рекомендуется студентам сестринского дела, медицины, стоматологии и т. д. Множество примеров применения биохимических знаний в клинических случаях.		Принципы of Biochemistry, Lehninger Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.

Химическая логика … Гликолиз

Химическая логика … Гликолиз

Химическая логика … Гликолиз

Проф.
Дутор Педро Силва

Доцент Университета Фернандо
Пессоа

Другие метаболические пути:

Уровень глюкозы в крови поддерживается примерно на постоянном уровне около 4-5 мМ.Глюкоза проникает в клетки путем облегченной диффузии. Поскольку этот процесс не позволяет клетке содержать глюкозу в более высокой концентрации, чем та, которая присутствует в кровотоке, клетка (через энксим-гексокиназу) химически модифицирует глюкозу путем фосфорилирования:

Поскольку клеточная мембрана непроницаема для глюкозо-6-фосфата, этот процесс эффективно «улавливает» глюкозу внутри клетки, позволяя извлекать больше глюкозы из кровотока. Глюкозо-6-фосфат будет использоваться в синтезе гликогена
(форма хранения глюкозы), производство других углеродных соединений пентозофосфатным путем или разложение с целью производства энергии — гликолиз .

Чтобы использовать для производства энергии, глюкозо-6-фосфат необходимо сначала изомеризовать во фруктозо-6-фосфат. Фруктозо-6-фосфат снова фосфорилируется до фруктозо-1,6-бисфосфата в реакции, катализируемой фосфофруктокиназой .
Это согласованный этап этого метаболического пути: с момента превращения глюкозы во фруктозо-1,6-бисфосфат она должна пройти через гликолиз.

Клетки содержат 2 формы фосфофруктокиназы: PFK 1 (которая продуцирует фруктозо-1,6-бисфосфат) и PFK 2.ПФК 2 производит
фруктозо-2,6-бисфосфат (F-2,6-BP), который является активатором PFK 1 и ингибитором
глюконеогенный фермент фруктозо-1,6-бисфосфатаза. Следовательно, F-2,6-BP предотвращает
глюконеогенез происходит одновременно с гликолизом. Когда уровень глюкозы в крови низкий, поджелудочная железа выделяет глюкагон. Глюкагон активирует
гидролиз фруктозо-2,6-бисфосфата, который снимает ингибирование
глюконеогенез и подавляет гликолиз.

После этого преобразования обратное альдольное присоединение расщепляет фруктозо-1,6-бисфосфат на две трехуглеродные молекулы:

Обе молекулы (дигидроксиацетонфосфат и
глицеральдегид-3-фосфат) можно легко взаимно превратить изомеризацией.Поэтому одного метаболического пути достаточно, чтобы разрушить оба. Вот почему глюкоза-6-P была впервые изомеризована до
фруктоза-6-P: расщепление глюкозы-6-P посредством обратного присоединения альдола даст две совершенно разные молекулы (с двумя и четырьмя атомами углерода, соответственно), которые должны быть разложены двумя разными путями.

Альдегиды имеют очень низкий окислительно-восстановительный потенциал (от -600 до -500 мВ). Окисление глицеральдегид-3-фосфата NAD ⁺
(E ⁰ = -320 мВ) поэтому довольно спонтанно.Действительно, он настолько эксергоничен, что может использоваться для производства АТФ.
(Производство АТФ из АДФ и Pi может осуществляться в сочетании с двухэлектронной окислительно-восстановительной реакцией с разностью потенциалов не менее 160 мВ). Производство АТФ происходит в два последовательных этапа: на первом этапе окисление глицеральдегид-3-фосфата до карбоновой кислоты сочетается с фосфорилированием образовавшейся карбоновой кислоты.

Фосфорилированные кислоты (а также фосфоенолы и фосфогуанидины) содержат очень активные фосфатные группы: гидролиз этих фосфатных групп дает очень значительную резонансную стабилизацию.Следовательно, фосфатная группа, присоединенная к углероду 1 в 1,3-бисфосфоглицерате, может быть легко перенесена на АДФ для производства АТФ.

3-Фосфоглицерат изомеризуется в 2-фосфоглицерат, который после обезвоживания (т. Е. Теряет H ₂ O)
дает фосфоенол:

Благодаря высокому потенциалу переноса фосфата фосфоенолпируват может переносить фосфатную группу на АДФ:

Две молекулы АТФ используются в гликолизе, и четыре АТФ производятся.NAD ⁺ необходимо непрерывно регенерировать, иначе гликолиз остановится, поскольку NAD ⁺ является субстратом в одной из реакций. В аэробных условиях НАДН передает свои два электрона в цепь переноса электронов. В клетках животных в отсутствие O ₂ НАДН передает свои электроны конечному продукту гликолиза (пирувату), образуя лактат. Это называется ферментацией : внутренне сбалансированная деградация, то есть процесс, в котором один из его продуктов используется в качестве конечного акцептора выделяемых им электронов.

	Биохимия, Дональд Воет и Джудит Воет Отличный текст. В нем представлена ​​биохимия с частыми ссылками на органическую химию и биохимическую логику. Рекомендуется для студентов, изучающих биохимию, химию и фармацевтику.		Биохимия, Stryer Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.
	Учебник биохимии с клиническими корреляциями, Томас Девлин Настоятельно рекомендуется студентам сестринского дела, медицины, стоматологии и т. д. Множество примеров применения биохимических знаний в клинических случаях.		Принципы of Biochemistry, Lehninger Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.

Химическая логика … пентозофосфатного пути

Химическая логика … пентозофосфатного пути

Химическая логика пентозофосфатного пути

Проф.
Дутор Педро Силва

Доцент Университета Фернандо
Пессоа

Другие метаболические пути:

Для осуществления своего анаболизма клетке нужна не только энергия (АТФ): она также нуждается в снижении энергии в форме НАДФН.НАДФН может вырабатываться во время окисления глюкозы-6-Р по пути, отличному от гликолиза,
пентозофосфатный путь . Этот путь очень активен в тканях, связанных с холестерином и жирными кислотами (печень, жировая ткань, кора надпочечников, железы млекопитающих). Этот путь также производит рибоза-5-P ,
составляющий сахар нуклеиновых кислот.

Первый углерод глюкозы-6-П сначала окисляется до лактона (циклической карбоновой кислоты). При этом окислении высвобождаются два электрона, которые восстанавливают одну молекулу NADP ⁺ до NADPH.Затем кольцо открывается за счет реакции с водой:

Декарбоксилирование глюконата высвобождает еще два электрона, которые восстанавливают еще одну молекулу NADP ⁺ . В результате реакции образуется пятиуглеродный сахар, рибулозо-5-фосфат. Путем изомеризации рибулоза-5-П превращается в рибозу-5-П. (На рисунке различия между обоими изомерами выделены зеленым цветом).

Что будет дальше, зависит от потребностей ячейки:
если его потребности в НАДФН превышают потребности в рибозе-5-П, его атомы углерода могут быть «переработаны».Это протекает через три реакции, которые образуют неокислительную часть пентозофосфатного пути. В первой реакции рибоза-5-P будет принимать два атома углерода из ксилулозы-5-P (полученной эпимеризацией рибулозы-5-P), давая седогептулозу-7-P и глицеральдегид-3-P:

Седогептулоза-7-P переводит три атома углерода в глицеральдегид-3-P, давая фруктозу-6-P и эритрозу-4-P:

Эритроза-4-P затем принимает два атома углерода от второй молекулы ксилулозы-5-P, давая вторую молекулу фруктозы-6-P и молекулу глицеральдегида-3-P:

Баланс этих трех реакций:

2 ксилулоза-5-P + рибоза-5-P ——> 2 фруктоза-6-P +
глицеральдегид-3-P

Фруктоза-6-П и глицеральдегид-3-П могут быть разложены гликолизом в или в целях производства энергии,
или перерабатывается путем глюконеогенеза
для регенерации глюкозы-6-П.В последнем случае за шесть последовательных циклов пентозофосфатного пути и глюконеогенеза одна молекула глюкозы-6-P может быть полностью окислена до шести молекул CO ₂ с сопутствующим образованием 12 молекул НАДФН. Когда потребность в рибозе-5-P превышает потребность в NADPH, неокислительная часть пентозофосфатного пути может работать «в обратном направлении», давая три рибозы-5-P из двух фруктозо-6-P и один глицеральдегид-3-П.

	Биохимия, Дональд Воет и Джудит Воет Отличный текст.В нем представлена ​​биохимия с частыми ссылками на органическую химию и биохимическую логику. Рекомендуется для студентов, изучающих биохимию, химию и фармацевтику.		Биохимия, Stryer Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.
	Учебник биохимии с клиническими корреляциями, Томас Девлин Настоятельно рекомендуется студентам сестринского дела, медицины, стоматологии и т. д.Множество примеров применения биохимических знаний в клинических случаях.		Принципы of Biochemistry, Lehninger Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.

Химическая логика … метаболизма жирных кислот

Химическая логика … метаболизма жирных кислот

Проф.
Дутор Педро Силва

Профессор Ауксильяр, Университет Фернандо
Пессоа

Другие метаболические пути:

b-окисление жирных кислот

Кетогенез

Синтез жирных кислот

Большинство запасов энергии в организме хранится в виде триацилглицеридов, которые под действием липаз могут гидролизоваться до глицерина и жирных кислот:

Глицерин может метаболизироваться путем гликолиза при окислении (на внешней стороне внутренней митоходриальной мембраны) до дигидроксиацетонфосфата.Оба электрона захватываются убихиноном (Q) и направляются в цепь переноса электронов.

Жирные кислоты идут по другому пути: b-окисление , которое происходит в митохондрии. Прежде чем попасть в митохондрии, жирные кислоты должны быть активированы . Реакция активации происходит в цитоплазме и заключается в превращении жирной кислоты в ее производное ацил-Коа. Как мы видели в цикле лимонной кислоты, тиоэфирные связи очень активны.Следовательно, АТФ гидролизуется (до АМФ, что эквивалентно гидролизу 2 АТФ до 2 АДФ) в процессе.

Внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для ацил-КоА. Чтобы попасть внутрь, они будут реагировать со «особой» аминокислотой, , карнитином, , высвобождая КоА. Карнитин стерилизованный
транспортируется в матрикс митохондрий с помощью специфического мембраносвязанного транспортного комплекса. Внутри митохондрии карнитин передает ацильную группу другой молекуле КоА.Свободный карнитин возвращается в цитоплазму через тот же комплекс переносчиков. В этом процессе не происходит чистого транспорта КоА в митохондрии: сохраняется отдельных цитоплазматических и митохондриальных пулов КоА .

b-окисление жирных кислот — это цикл, состоящий из трех последовательных реакций, которые идентичны последней части цикла лимонной кислоты:
дегидрирование, гидратация вновь образованной двойной связи C = C и окисление спирта до кетона:

Из продукта этих реакций фермент тиолаза высвобождает ацетил-КоА и ацил-КоА с двумя атомами углерода меньше, чем исходный ацил-КоА.

Ненасыщенные жирные кислоты проходят аналогичный путь, хотя для работы с двойными связями C = C необходимы новые ферменты. Если двойная связь лежит на нечетном атоме C, Δ ³ , Δ ² -эноил-CoA изомераза необходима: этот фермент переносит двойную связь с C3 на C2, тем самым делая возможным β-окисление. В этом цикле β-окисления FADH ₂ не образуется.

Когда двойная связь находится на атоме углерода с четным номером, необходима 2,4-диеноил-КоА редуктаза, поскольку наличие конъюгированных двойных связей делает гидратацию более благоприятной на углероде 4, чем на «правом» углероде (2).2,4-диеноил-КоА-редуктаза использует два электрона от НАДФН для восстановления системы Δ ⁴ , Δ ² и образования одинарной двойной связи на углероде 3. Затем окисление следует той же процедуре, что и для жирных кислот, несущих двойную связь. связь на углероде с нечетным номером ..

Последовательные циклы цикла в конечном итоге приводят к полному разложению жирных кислот с четной цепью в ацетил-КоА, которые могут быть полностью окислены до CO ₂ через цикл лимонной кислоты: жирные кислоты с четной цепью не могут быть используется для синтеза оксалоацетата и поэтому не является субстратом для глюконеогенеза.

В последнем цикле b-окисления жирных кислоты с нечетной цепью

дает ацетил-КоА и
пропионил-КоА. Чтобы пропионил-КоА использовался в цикле лимонной кислоты, он должен получить дополнительный атом углерода, и это достигается с помощью карбоксилирования . Метилмалонил-КоА, образующийся в этой реакции, затем перегруппировывается сукцинил-КоА в
реакция с участием кобаламина (производное витамина B ₁₂ ).

Сукцинил-КоА является промежуточным звеном в цикле лимонной кислоты, а также предшественником биосинтеза гема.Таким образом, дефицит витамина B ₁₂ снижает способность синтезировать гем и может в конечном итоге привести к развитию злокачественной анемии . Это заболевание обычно вызвано отсутствием способности извлекать кобаламин из питательных веществ в желудке и наблюдается у предрасположенных людей в пожилом возрасте. До современных методов производства кобаламина лечение этого заболевания заключалось в ежедневном потреблении большого количества сырой печени, которая является надежным резервуаром этого термолабильного витамина.Почти исключительное начало болезни у пожилых пациентов является следствием наличия в нашей собственной печени запаса B ₁₂ , которого хватает примерно на 3-5 лет, так что последствия нарушения его абсорбции будут очень отсроченными.

Сукцинил-КоА может окисляться циклом лимонной кислоты до
малат, который после попадания в цитоплазму может использоваться в глюконеогенезе. В цитоплазме малат также может декарбоксилироваться в пируват с помощью яблочного фермента с непроизвольным образованием НАДФН:

Пируват, образующийся в этой реакции, может проникать в митохондрии и полностью окисляться до CO ₂ за счет цикла лимонной кислоты.

Пероксисомное разложение жирных кислот

Пероксисомы — это небольшие органеллы, в которых происходят начальные стадии b-окисления жирных кислот с очень длинной цепью. Основные различия между митохондриальным и пероксисомальным b-окислением:

• Жирные кислоты свободно диффундируют в пероксисому: они не нуждаются в переносе карнитина. Продукт окисления перемещается в митохондрию после этерификации карнитина.

При окислении ацил-КоА

• в качестве акцептора электронов использовался кислород вместо FAD, что давало перекись водорода.

• Пероксисомальная тиолаза практически неактивна по отношению к ацил-КоА с длиной углерода менее 8 атомов углерода, поэтому пероксисомальное окисление жирных кислот является неполным.

Большая часть ацетил-КоА, продуцируемого b-окислением жирных кислот в митоходриях печени, превращается в ацетоацетат
и b -гидроксибутират
(также известный как кетоновых тел ). Эти молекулы могут использоваться сердцем и скелетными мышцами для производства энергии.Мозг, который обычно зависит от глюкозы в качестве единственного источника энергии, также может использовать кетоновые тела в течение длительного периода голодания (более двух или трех дней). Кетогенез (синтез кетоновых тел) начинается с конденсации двух молекул ацетил-КоА с образованием ацетоацетил-КоА:

Конденсация другой молекулы ацетил-КоА
дает 3-гидрокси-3-метил-глутарил-КоА (HMG-CoA). Основной механизм этой реакции идентичен конденсации
оксалоацетата с ацетил-КоА для получения цитрата, первой стадии цикла лимонной кислоты.

HMG-CoA впоследствии расщепляется ацетоацетатом и
ацетил-КоА:

Ацетоацетат попадает в кровоток и распределяется по тканям. После абсорбции он реагирует (в митохондриях) с сукцинил-КоА, давая сукцинат и ацетоацетил-КоА, которые могут расщепляться тиолазой на две молекулы ацетил-КоА.

При большом количестве ацетил-КоА печень и жировая ткань синтезируют жирные кислоты.Путь синтеза очень похож на обратный путь b-окисления, но имеет несколько важных отличий:

• он находится в цитоплазме, а не в митохондрии.
• использует НАДФН в качестве донора электронов
• группа ацильного носителя представляет собой ACP ( A цил.
  C arrier P rotein) вместо кофермента A.

Синтез жирных кислот использует ацетил-КоА в качестве основного субстрата.Однако, поскольку процесс достаточно эндергонный, ацетил-КоА должен быть активирован , что происходит посредством карбоксилирования . Как и другие карбоксилазы (например, карбоксилазы пирувата или пропионил-КоА), ацетил-КоА-карбоксилаза использует биотин в качестве простетической группы.

Малонил-КоА затем переносится на белок-носитель ацила (АСР), в результате чего образуется малонил-АСР, который конденсируется с ацетил-АСР (синтезированный также из ацетил-КоА).

У животных каждый этап синтеза пальмитиновой кислоты (16-углеродной насыщенной жирной кислоты) катализируется синтазой жирных кислот, очень большим ферментом с множественной ферментативной активностью.Бутирил-ACP, полученный в первой реакции, будет преобразован в бутил-ACP (4-углеродный ацил-ACP). Последовательность реакции обратна b-окислению, т. Е. Восстановлению,
дегидратация и гидрирование:

Бутил-АСР может впоследствии конденсироваться с другой молекулой малонил-АСР. После семи циклов этого цикла образуется пальмитоил-АСР. Гидролиз пальмитоил-ACP дает пальмитиновую кислоту. Таким образом, стехиометрия синтеза пальмитиновой кислоты составляет:

Ацетил-КоА + 7 Малонил-КоА + 14 НАДФН + 7 Н ⁺
—> пальмитиновая кислота + 7 CO ₂ + 14 НАДФ ⁺ + 8
CoA + 6 H ₂ O

Более длинные (или ненасыщенные) жирные кислоты производятся из пальмитиновой кислоты элонгазами, и десатуразами.

Синтез жирных кислот происходит в цитоплазме, но ацетил-КоА вырабатывается в митохондриях. Следовательно, ацетил-КоА должен пересечь внутреннюю митохондриальную мембрану, прежде чем его можно будет использовать в синтезе жирных кислот. Это выполняется челноком цитрата : цитрат образуется в митохондрии путем конденсации ацетил-КоА с
оксалоацетат и диффундирует через мембрану в цитоплазму, где он расщепляется цитрат-лиазой на ацетил-КоА и оксалоацетат, которые при восстановлении до малата могут вернуться в матрикс митохондрий.Малат также может быть использован для производства части НАДФН, необходимого для синтеза жирных кислот, за счет действия яблочного фермента. Остальная часть НАДФН, необходимого для синтеза жирных кислот, должна вырабатываться пентозофосфатным путем.

	Биохимия, Дональд Воет и Джудит Воет Отличный текст. В нем представлена ​​биохимия с частыми ссылками на органическую химию и биохимическую логику. Рекомендуется для студентов, изучающих биохимию, химию и фармацевтику.		Биохимия, Stryer Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.
	Учебник биохимии с клиническими корреляциями, Томас Девлин Настоятельно рекомендуется студентам сестринского дела, медицины, стоматологии и т. д. Множество примеров применения биохимических знаний в клинических случаях.		Принципы of Biochemistry, Lehninger Широко используемый классический текст, часто обновляемый и переизданный.

Метаболические пути — обзор

Метаболические пути включают многокомпонентные ферментные сборки и часто их последовательный массив, каждый из которых постепенно выполняет один этап на субстрате, уже модифицированном предыдущим этапом. Обычно можно подтвердить минимальный набор ферментов, необходимый и достаточный для полной конверсии предшественника, когда все очищенные ферменты воссоздаются в единой системе in vitro и ожидаемые промежуточные соединения и продукты количественно определены (рис.4). Выделение нативных ферментов требует крупномасштабного роста бактерий и рекурсивных этапов жидкостной хроматографии нативных быстрых белков (FPLC) на смолах с ортогональными физическими адсорбционными свойствами. Затем применяется постоянно увеличивающееся количество тестов активности для выбора среди перестановок полученных фракций. Например, для выяснения пути N-деметилирования кофеина (Ndm) в P потребовалось 4 года интенсивной работы, сфокусированной на выделении ферментов, тестах активности и т. Д. putida CBB5 (см. Схему 3) (Summers et al., 2012, 2011, 2013; Ю. и др., 2009). Тем не менее, праймеры способны амплифицировать CBB5 orfs в опероне Alx P . putida CBB5 не смог этого сделать в функционально подобном штамме, Pseudomonas . sp. CES. Применяя методологию ReDi к обогащенным (не) активным фракциям из CES на QTOF, мы избежали трудностей выделения большего количества ферментов, чтобы повторить работу CBB5 в CES. Более того, когда мы адаптировали ту же стратегию к LUMOS Orbitrap, способной выполнять параллельные задачи сбора данных и исключительную точность масс, мы смогли выполнить объективную количественную оценку в глобальном масштабе (используя предварительное фракционирование меченых пептидов из целых лизатов) и выявить обратную связь между конкурирующими детоксикациями пути.

Схема 3. Идентификация белков из расщепляющего кофеин штамма Pseudomonas putida CBB5 и Pseudomonas sp. CES. Предыдущая работа со штаммом Pseudomonas putida CBB5 потребовала 4 лет лабораторных работ, отчасти из-за стратегии, основанной на обширной очистке каждого белка в минимальном наборе белков, необходимых для восстановления полного пути деградации in vitro (см. слева- ручной путь ). Высокая чистота также требовалась для N-концевого секвенирования, которое выполняли для определения достаточной генетической последовательности для поддержки ПЦР-амплификации всей кассеты ферментов CBB5 Ndm.Даже в этом случае те же самые праймеры оказались неэффективными при применении к штамму CES. Протеомные методы, описанные в этой главе, позволили повторить аналогичную работу на штамме CES всего за 4 месяца.

Рисунок перепечатан с разрешения Yu, C.L., Summers, R.M., Li, Y., Mohanty, S.K., Subramanian, M., Pope, R.M. (2015). Быстрая идентификация и количественная проверка пути разложения кофеина у Pseudomonas sp. CES. Journal of Proteome Research, 14 (1), 95–106.

6.1C: Метаболические пути — Biology LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Ключевые моменты
2. Ключевые термины
3. Метаболические пути
4. Анаболические пути
5. Катаболические пути
6. Важность ферментов

Анаболический путь требует энергии и строит молекулы, в то время как катаболический путь производит энергию и расщепляет молекулы.

Цели обучения

• Описать два основных типа метаболических путей

Ключевые моменты

• Метаболический путь — это серия химических реакций в клетке, которые создают и разрушают молекулы для клеточных процессов.
• Анаболические пути синтезируют молекулы и требуют энергии.
• Катаболические пути расщепляют молекулы и производят энергию.
• Поскольку почти все метаболические реакции происходят не спонтанно, белки, называемые ферментами, помогают облегчить эти химические реакции.

Ключевые термины

• катаболизм : деструктивный метаболизм, обычно включающий выделение энергии и расщепление материалов
• фермент : глобулярный белок, катализирующий биологическую химическую реакцию
• анаболизм : конструктивный метаболизм тела в отличие от катаболизма

Метаболические пути

Процессы производства и расщепления углеводных молекул иллюстрируют два типа метаболических путей.Метаболический путь — это последовательный ряд взаимосвязанных биохимических реакций, которые преобразуют молекулу или молекулы субстрата через ряд промежуточных продуктов метаболизма, в конечном итоге приводя к конечному продукту или продуктам. Например, один путь метаболизма углеводов расщепляет большие молекулы на глюкозу. Другой метаболический путь может превращать глюкозу в большие молекулы углеводов для хранения. Первый из этих процессов требует энергии и называется анаболическим. Второй процесс производит энергию и называется катаболическим.Следовательно, метаболизм состоит из этих двух противоположных путей:

1. Анаболизм (построение молекул)
2. Катаболизм (разрушение молекул)

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Анаболические и катаболические пути : Анаболические пути — это те пути, которые требуют энергии для синтеза более крупных молекул. Катаболические пути — это те пути, которые генерируют энергию, расщепляя более крупные молекулы. Оба типа путей необходимы для поддержания энергетического баланса клетки.

Анаболические пути

Анаболические пути требуют ввода энергии для синтеза сложных молекул из более простых. Одним из примеров анаболического пути является синтез сахара из CO ₂ . Другие примеры включают синтез больших белков из строительных блоков аминокислот и синтез новых цепей ДНК из строительных блоков нуклеиновых кислот. Эти процессы имеют решающее значение для жизни клетки, происходят постоянно и требуют энергии, обеспечиваемой АТФ и другими высокоэнергетическими молекулами, такими как НАДН (никотинамидадениндинуклеотид) и НАДФН.

Катаболические пути

Катаболические пути включают разложение сложных молекул на более простые, высвобождая химическую энергию, хранящуюся в связях этих молекул. Некоторые катаболические пути могут захватывать эту энергию для производства АТФ, молекулы, используемой для питания всех клеточных процессов. Другие молекулы, запасающие энергию, такие как липиды, также расщепляются посредством аналогичных катаболических реакций, высвобождая энергию и производя АТФ.

Важность ферментов

Химические реакции в метаболических путях редко происходят спонтанно.Каждая стадия реакции ускоряется или катализируется белком, называемым ферментом. Ферменты важны для катализирования всех типов биологических реакций: тех, которые требуют энергии, а также тех, которые выделяют энергию.

Происхождение и эволюция метаболических путей: почему и как первичные клетки построили метаболические пути? | Эволюция: образование и пропаганда

Увлекательно. Захватывающий. Реконструкция истории жизни на Земле представляет собой один из самых интригующих вопросов науки.И еще более интригующим является попытка понять (самые) первые молекулярные шаги, ведущие к первичным клеткам и их ранней эволюции. Существующие клетки представляют собой довольно сложные образования, состоящие из множества различных молекул, которые, однако, должны действовать и взаимодействовать согласованным образом, чтобы обеспечить выживание и воспроизводство клеток (и многоклеточных организмов). В каждый момент жизни клетки миллиарды молекул превращаются в разные посредством реакций, которые ускоряются (катализируются) так называемыми ферментами, большинство из которых представлены белками.Даже несмотря на то, что эти белки могут взаимодействовать с множеством различных молекул во время своего хаотического путешествия в клетке, они связываются только с конкретными молекулами, представляющими их субстрат , и трансформируют его в другую, отличную молекулу, называемую продуктом (реакции). В целом это верно не для всех ферментов; каждый фермент взаимодействует с одним субстратом, в результате чего образуется определенный продукт. Следовательно, в каждый момент жизни клетки миллиардов субстратов превращаются в миллиардов продуктов с помощью миллиардов молекул фермента.Эти реакции чрезвычайно быстры, и мы можем представить клетку как вязкую среду, в которой эти реакции происходят упорядоченным (и только кажущимся хаотическим) образом. Все эти реакции называются , метаболизм , круговая «сущность» в том смысле, что молекулы могут быть разрушены (катаболизм) для получения энергии и «кирпичиков», необходимых для создания других различных молекул (анаболизм) (рис. 1). ). Таким образом, ясно, что внутри клетки существует «равновесие» между катаболическими и анаболическими реакциями.Таким образом, метаболизм сохранившихся клеток довольно сложен, но мы также можем считать его чрезвычайно упорядоченным. На рисунке 2 показан пример катаболической (разложение глюкозы во время гликолиза) и анаболической (биосинтез аминокислоты гистидина) систем. Как видно из рисунка 2, и гликолиз, и биосинтез гистидина протекают по своего рода «каскаду» реакций, в которых разрушение глюкозы и образование гистидина требует последовательного действия различных ферментов, каждый из которых способен катализировать один шаг этого каскада.Набор реакций, начинающихся с субстрата и ведущих к конечному продукту реакции, называется метаболическим путем . В большинстве случаев каждый этап метаболического пути катализируется одним ферментом, который (в трети случаев) представляет собой один белок, кодируемый одним геном (Holliday et al. 2011).

Рис. 1

Схематическое изображение метаболических сетей, существующих в существующих клетках (из http://manet.illinois.edu/pathways.php)

Рис.2

Схематическое изображение катаболического (гликолиза) (из http://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?pathway+hsa00010) ( a ) и анаболического пути (биосинтез гистидина) (из http: //www.genome.jp/kegg/pathway/map/map00340.html) ( b ) в гамма-протеобактерии Escherichia coli K12

Если предположить, что существующие и очень сложные клетки произошли от гораздо более простых предковых клеток, можно также предположить, что у последних был более простой метаболизм по сравнению с существующим.Это, в свою очередь, означает, что они должны обладать гораздо более простыми геномами, которые, скорее всего, состоят из нескольких сотен генов. Если это так, то возникает вопрос: , почему и , как первичные клетки собирались и развивались по своим метаболическим путям? Вопрос можно перефразировать следующим образом: почему и как ранние клетки увеличили количество своих генов и сложность своих геномов? Ответ (ы), которые мы можем попытаться дать на эти вопросы, явно зависит от условий примитивной Земли и того, как выглядели первобытные живые существа.Однако это одна из самых туманных проблем; фактически, хотя были предприняты значительные усилия, чтобы понять появление первых живых существ, мы до сих пор не знаем, когда и как возникла жизнь (Peretò et al. 1998). Тем не менее, обычно считается, что первые организмы возникли и заселили водную среду (океаны, реки, пруды и т. Д.), Богатую органическими соединениями, спонтанно образовавшимися в пребиотическом мире. Это гетеротрофное происхождение жизни принято считать и часто называют теорией Опарина – Холдейна (Oparin 1924; Lazcano and Miller 1996).Если эта идея верна, жизнь произошла из изначального супа, содержащего различные органические молекулы (многие из которых используются существующими формами жизни). Этот суп из питательных веществ был доступен для ранних гетеротрофных организмов, поэтому им приходилось проводить минимум биосинтеза. Экспериментальная поддержка этого предложения была получена в 1953 году, когда Миллер (1953) и Юри показали, что аминокислоты и другие органические молекулы образуются в атмосферных условиях, которые, как считается, являются типичными для тех, что существовали на ранней Земле.Первые живые системы, вероятно, действительно произошли непосредственно от изначального супа и относительно быстро эволюционировали до общего предка, обычно называемого Последним универсальным общим предком (LUCA), сущности, представляющей отправную точку дивергенции всех существующих на Земле форм жизни. (Рис. 3). Если мы предположим, что жизнь возникла в пребиотическом супе, содержащем большую часть, если не все, необходимых малых молекул, то можно предположить большую потенциальную доступность питательных веществ на примитивной Земле, обеспечивающую как рост, так и снабжение энергией большого количества предковые организмы.Мы можем представить себе существование «раннего плавающего живого мира», состоящего из первичных клеток, которые могли бы выглядеть как «мыльные пузыри», вмещающие одну или несколько информационных молекул и выполняющие ограниченное количество метаболических реакций. Эти пузыри были способны делиться, взаимодействовать друг с другом, сливаться и делиться своими геномами и метаболическими способностями, давая начало прогрессивно сложным живым существам. Если этот сценарий верен, то есть первобытные организмы были гетеротрофными и не нуждались в развитии новых и улучшенных метаболических способностей, поскольку большинство необходимых питательных веществ было доступно, мы можем вернуться к двум вопросам, которые можно решить, а именно: почему и , как первичные клетки расширили свои метаболические способности и геномы?

Фиг.3

Ориентировочная эволюционная шкала времени от происхождения Земли до разнообразия жизни

Ответ на первый вопрос довольно интуитивно понятен. В самом деле, увеличение числа ранних клеток, процветающих на первичном бульоне, привело бы к истощению необходимых питательных веществ, создавая все более сильное селективное давление, которое, в свою очередь, благоприятствовало (в дарвиновском смысле) тем микроорганизмам, которые стали способны синтезировать эти молекулы. концентрация которого в исконном супе уменьшалась.Следовательно, происхождение и эволюция основных метаболических путей представляют собой решающий шаг в молекулярной и клеточной эволюции, поскольку это сделало первичные клетки менее зависимыми от экзогенных источников питательных веществ (рис.