Анатомия и физиология человека - И. В. Гайворонский 2011

Обмен веществ и энергии
Основные понятия

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И энергии — основной признак, присущий всем живым существам. В организм человека постоянно поступают вещества из внешней среды. В частности, через пищеварительную систему поступают питательные вещества (Белки, жиры, Углеводы), Витамины, Вода и минеральные соли. Кислород воздуха проникает в Кровь через Легкие, частично — через кожу. С током крови вещества переносятся к клеткам и тканям. В цитоплазме и органеллах клеток организма происходят различные биохимические процессы, в ходе которых поступившие вещества преобразуются, расходуются с определенными целями (например, для получения энергии). Из них могут образовываться как полезные, так и вредные для организма продукты. Последние должны быть выведены во внешнюю среду. Выведение отработанных продуктов осуществляют Почки, легкие, в меньшей степени Кожа и Органы желудочно-кишечного тракта.

Обмен веществ и энергии (МЕТАБОЛИЗМ) — это совокупность физиологических процессов, направленных на обеспечение организма необходимыми для его жизнедеятельности веществами, их превращение и использование для получения энергии и построения клеточных структур, и в конечном итоге на удаление во внешнюю среду ненужных продуктов происшедших реакций. В более узком смысле метаболизм — это пути превращений какого-либо вещества (или веществ) в организме (например, метаболизм глюкозы).

В организме постоянно происходят процессы синтеза и распада различных структур. В частности, в клетках образуются разнообразные вещества, используемые для построения клеточных мембран, органелл и их обновления. Синтез новых веществ протекает с затратой энергии и требует исходных материалов. Последние поступают в организм либо с пищей, либо образуются при распаде старых структур. Реакции, направленные на синтез новых молекул, называются анаболическими. Часть обмена веществ, которая включает все анаболические реакции, происходящие в организме, называется пластическим обменом (анаболизмом, ассимиляцией).

Для осуществления процессов пластического обмена необходима энергия. Она образуется В результате распада сложных органических веществ (белков, жиров, углеводов) на более простые компоненты, вплоть до воды и углекислого газа. Реакции распада, сопровождающиеся выделением энергии, называются катаболическими. Все катаболические реакции составляют Энергетический обмен (Катаболизм, диссимиляцию). Все реакции пластического и энергетического обменов осуществляются с помощью биологических катализаторов — ферментов (энзимов).

Таким образом, метаболизм включает в себя два прямо противоположных процесса: анаболизм и катаболизм. Они взаимно переходят друг в друга, происходят в организме совместно в течение всей жизни. Преобладание одного из них приводит к соответствующим изменениям в обмене веществ. При повышенной ассимиляции организм растет, развивается. В случае преобладания реакций диссимиляции происходит активный распад структурных элементов клеток. Это ведет к истощению, старению человека. В детском возрасте преобладают реакции пластического обмена. По мере старения организма увеличивается роль катаболических процессов, постепенно угнетается синтез новых веществ.