Обмен веществ

Метаболизм и терморегуляция

Живые организмы — термодинамически полуоткрытая система — находятся в постоянной связи с окружающей средой. Эта связь осуществляется в процессе обмена веществ и энергии.

Обмен веществ (рис. 21–1А) включает три этапа: поступление веществ в организм (дыхание и питание), метаболизм (катаболизм и анаболизм) и выделение конечных продуктов из организма.

Рис. 21-1. А. Общая схема обмена веществ и энергии. 1 — пищеварение; 2 — катаболизм; 3 — анаболизм; 4 — распад структурно-функциональных компонентов клеток; 5 — выведение из организма. [9]. Б. Биологические превращения энергии.

Поступление веществ в организм происходит в результате дыхания (кислород) и питания. В ЖКТ продукты питания перевариваются, то есть расщепляются до простых веществ. При переваривании происходит гидролиз полимеров (белков, полисахаридов и других сложных органических веществ) до мономеров, всасывающихся в кровь и включающихся в промежуточный обмен.

Промежуточный обмен (внутриклеточный метаболизм) включает два типа реакций: катаболизм и анаболизм.

Катаболизм — процесс расщепления органических молекул до конечных продуктов. Конечные продукты превращений органических веществ — СО₂, Н₂О и мочевина. В процессы катаболизма включаются метаболиты, образующиеся как при пищеварении, так и при распаде структурно-функциональных компонентов клеток. Реакции катаболизма сопровождаются выделением энергии (экзергонические реакции).

Анаболизм объединяет биосинтетические процессы, когда строительные блоки соединяются в сложные макромолекулы. В анаболических реакциях используется энергия, освобождающаяся при катаболизме (эндергонические реакции).

Интенсивность метаболизма. На интенсивность метаболизма влияют: мышечная работа, недавнее употребление пищи, высокая и низкая температура окружающей среды, рост, масса и площадь поверхности тела, пол (­ у мужчин), эмоциональное состояние, возраст (после 30 лет жизни), температура тела (прямо пропорционально ­ или), йодсодержащие гормоны щитовидной железы и адреналин.

Мышечная работа увеличивает потребление O₂ не только во время работы, но и в течение продолжительного времени после неё.

Приём пищи. Сразу после еды интенсивность метаболизма увеличивается за счёт специфического динамического действия пищи. Энергия специфического динамического действия пищи является обязательной энергией, которая затрачивается на процессы ассимиляции в организме. Специфическое динамическое действие пищи продолжается 4–6 ч.

Температура среды стимулирует интенсивность метаболизма. Когда температура среды становится ниже температуры тела, то включаются механизмы сохранения тепла (например, дрожательный механизм), в результате чего интенсивность метаболизма возрастает. Когда высокая температура окружающей среды повышает температуру тела, то возникает общее ускорение процессов обмена, и интенсивность метаболизма также возрастает.

Дата добавления: 2015-07-13