Tartalom
- A metabolizmus áttekintése
- A metabolizmus szubsztrátjai
- Mi az anabolikus anyagcsere?
- Mi a katabolikus anyagcsere?
- Az anabolikus és katabolikus anyagcsere egyensúlyának megőrzése
- Fizikai gyakorlat: Izomnövekedés és zsírégetés
A sejtek az élőlények legkisebb egységei, amelyek az élettel kapcsolatos összes tulajdonsággal büszkélkedhetnek. Az egyik meghatározó tulajdonság az anyagcserevagy a környezetből összegyűjtött molekulák vagy energia felhasználása az életben maradáshoz és végül a szaporodáshoz szükséges biokémiai reakciók végrehajtásához.
A metabolikus folyamatokat, amelyeket gyakran metabolikus útvonalaknak neveznek, fel lehet osztani azokra, amelyek ezek anabolikusvagy amelyek új molekulák szintézisét foglalják magukban, és azokat, amelyek vannak katabolikus, amely magában foglalja a meglévő molekulák lebontását.
Nyelvtanulással az anabolikus folyamatok a ház építéséről és az ablakok és ereszcsatornák szükség szerinti cseréjéről szólnak, míg a katabolikus folyamatok az elhasználódott vagy eltört házdarabok visszaszorításáról szólnak. Ha ezeket megfelelő módon hajtják végre, akkor a ház a lehető legstabilabb állapotban létezik, de soha nem passzív módon.
A metabolizmus áttekintése
A sejtek és az általuk kialakított szövetek folyamatosan "kétirányú" anyagcserén vannak keresztül, ami azt jelenti, hogy míg egyes dolgok anabolikus irányban folynak, mások ellenkező irányba haladnak.
Ez talán nyilvánvalóbb az egész organizmus szintjén: Ha átégsz szőlőcukor míg énekelsz, hogy utolérj a kutyáddal (katabolikus folyamat), az előző naptól kezedre vágott papír továbbra is gyógyul (anabolikus folyamat). De ugyanaz a kettősség működik az egyes sejtekben.
A sejtes reakciókat speciális globális fehérjemolekulák katalizálják enzimek, amelyek definíció szerint részt vesznek a kémiai reakciókban anélkül, hogy végül megváltoznának. Jelentősen felgyorsítják a reakciókat - néha jóval több mint ezer tényezővel - és így működnek katalizátorok.
Anabolikus reakciók általában energiát igényelnek, és ezért endoterm (lazán fordítva: "belső hő"). Ennek van értelme; az izmok nem növekedhetnek vagy épülnek fel, ha nem eszik, az ételek fogyasztása általában egy adott tevékenység intenzitására és időtartamára vonatkozik.
Katabolikus reakciók általában hőtermelő ("külső hőforrás") és felszabadítja az energiát, amelynek nagy részét a sejt adenozin-trifoszfát (ATP) formájában hasznosítja, és más anyagcsere-folyamatokhoz felhasználja.
A metabolizmus szubsztrátjai
A test és a molekulák fő szerkezeti elemei, amelyek az üzemanyaghoz szükségesek, valamint a szövet növekedése és pótlása, a következőkből állnak monomerekvagy kisebb ismétlődő egységek egy nagyobb egészben, a polimer.
Ezek az egységek azonosak lehetnek, mint a tárolóüzem hosszú láncaiba elrendezett glükózmolekulák esetében glikogén, vagy lehetnek hasonlóak és "ízek" lehetnek, mint a nukleinsavak és az azokat alkotó nukleotidok esetében.
A három fő macronutrient az emberi táplálkozásban alkalmazott makromolekulák osztályai, úgynevezett szénhidrátok, fehérjék és zsírok, mindegyik saját típusú monomerből áll.
A glükóz a Föld egész életének alapszubsztrátja, és minden élő sejt képes metabolizálni az energiát. Mint megjegyeztük, a glükózmolekulák "láncokba" kapcsolhatók, hogy glikogént képezzenek, amely emberben elsősorban az izomban és a májban található meg. A fehérjék monomereket tartalmaznak, amelyeket 20 különféle aminosavból álló fogózsákból vonnak ki.
A zsírok nem polimerek, mivel három zsírsavból állnak, amelyek a háromszén-molekula "gerincéhez" kapcsolódnak glicerin. Amikor növekednek vagy összehúzódnak, ez az atomok hozzáadásával vagy eltávolításával történik a zsírsavláncok végén, inkább úgy, mint egy "E" nagybetű, amelynek függőleges része azonos méretű marad, de a vízszintes sávok hossza eltérő.
Mi az anabolikus anyagcsere?
Fontolja meg, hogy kapjon-e egy dobozt korlátlan méretű játék építőelemektől. Sokan azonosak, kivéve színüket; mások különböző méretűek, de összekapcsolhatók; még mindig másoknak nem az a célja, hogy csatlakozzanak, függetlenül a kiválasztott konfigurációtól. Készíthet azonos konstrukciókat, amelyek három-öt darabot tartalmaznak, és összekapcsolhatja azokat oly módon, hogy ezen konstrukciók kereszteződései is azonosak legyenek.
Ez gyakorlatilag anabolikus anyagcsere. A három-öt játékdarab egyes csoportjai "monomereket" képviselnek, és a késztermék analóg a "polimerrel". És a sejtekben ahelyett, hogy a kezed elvégzi a darabok összerakását, az enzimek vezetik a folyamatot. Mindkét esetben a kulcsfontosságú szempont az energia bevitele nagyobb bonyolultságú (és általában nagyobb méretű is) molekulák előállításához.
Az anabolikus folyamatokra példa a fehérje szintézis mellett glükoneogenézis (glükóz szintézise különféle upstream szubsztrátumokból), zsírsavak szintézise, lipogenezissel (zsírok szintézise zsírsavakból és glicerinből) és karbamid és ketontestek.
Mi a katabolikus anyagcsere?
A katabolikus folyamatok általában az egyes reakciók szintjén nem egyszerűen a megfelelő anabolikus reakciók fordított irányú, bár sokuk azonos. Általában különböző enzimek vesznek részt.
Például az első lépés a glikolízis (a glükóz katabolizmusa) egy foszfátcsoport hozzáadása a glükózhoz, az enzim hozzájárulásával hexokinázglükóz-6-foszfát képzésére. A glükoneogenezis utolsó lépését, a foszfát glükóz-6-foszfátból történő eltávolítását glükóz képződéséért, azonban glükóz-6-foszfatáz katalizálja.
A testben zajló egyéb létfontosságú katabolikus folyamatok is vannak glükogenolízist (a glikogén lebontása az izomban vagy a májban), lipolízis (zsírsavak eltávolítása a glicerinből), béta-oxidációs (a zsírsavak "égetése"), valamint a ketonok, fehérjék vagy egyes aminosavak lebomlása.
Az anabolikus és katabolikus anyagcsere egyensúlyának megőrzése
A test valós időben való megfelelése az igényeivel nagyfokú reakciókészséget és koordinációt igényel. Az anabolikus és katabolikus reakciók sebessége úgy szabályozható, hogy változtatjuk a sejt adott részébe mobilizált enzim vagy szubsztrát mennyiségét, vagy visszajelzés gátlása, amelyben egy termék felhalmozódása jelzi a felfelé irányuló reakciót, hogy lassabban haladjon tovább.
Ugyancsak, és ami a metabolizmus holisztikus megjelenítésének szempontjából fontos, az egyik makrotápanyag útvonalból származó szubsztrátok szükség szerint átvihetők a másikba.
A reakcióutak ezen integrációjának egyik példája az, hogy az alanin és a glutamin aminosavak amellett, hogy fehérjék építőelemeiként szolgálnak, glükoneogenezisbe léphetnek. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, meg kell szétteríteni a nitrogént, amelyet az úgynevezett enzimek kezelnek transzamináz.
Fizikai gyakorlat: Izomnövekedés és zsírégetés
A fizikai fitnesz komoly aggodalomra ad okot azokban az országokban, ahol az emberek gyakran élvezik a választható testmozgás luxust.
A legtöbb általános módszer erősen az egyik vagy másik folyamat irányába irányul, például súlyemeléssel az izomtömeg felépítéséhez (anabolikus gyakorlatok), vagy ellipszis alakú edzővel vagy futópad használatával „kardio” -hoz, valamint a sovány vagy zsíros testtömeg (vagy test elbontásához). súly) fogyáshoz (katabolikus gyakorlatok).
A két működő rendszer egyik példája egy maratoni futó, aki 42,2 km (26,2 mérföld) versenyre készül és fut. Az előző héten sokan szándékosan töltenek be szénhidrátban gazdag ételeket, miközben az erőfeszítés pihennek.
Napi futó edzésük és a folyamatban levő katabolizált üzemanyag cseréje miatt ezeknek a sportolóknak magas a aktivitása a glikogénszintáz enzimben, amely lehetővé teszi izmaik és májuk számára, hogy szokatlan aviditással szintetizálják a glikogént.
A maraton során ezt a glikogént átalakítják glükózzá, hogy órákon át tovább táplálják a futót, bár ezek a sportolók általában a rendezvény folyamán glükózforrásokat (például sportitalokat) vesznek be, hogy megakadályozzák a „falba ütközést”.