Энергия мен зат алмасу

КРЕДИТ

Тақ ырып. Организмдегі заттек жә не энергия алмасуы. Тамақ тануда макронутриенттердің маң ызы

Энергия мен зат алмасу

Заттек алмасу ағ заның ө суін, дамуын, тіршілік етуі мен ө мір сү руін қ амтамасыз ететін заттардың айналуымен жү ретін кү рделі ү рдіс болып саналады. Ф.Энгельс зат алмасуды негізгі тіршілік белгісі деп анық тап, зат алмасу тоқ тағ анда ө мір сү ру де тоқ тайды деп нақ ты айтқ ан.

Зат алмасу барлық жасуша, тіндер жә не ағ за жү йелерінде ү здіксіз ө теді. Белгіленген атомдар жә не басқ а қ азіргі ә дістердің кө мегімен жү ргізілген зерттеулер зат алмасудың жасуша плазмасында да, оның ядролық қ ұ рылымында да біркелкі қ арқ ынды ө тетінін кө рсетті.

Зат алмасудың жалғ асуы ағ заның тіршілік етуіне қ ажетті энергияның тү суімен, суды жоғ алтудың қ алпына келуімен (су алмасу), минералды заттарғ а қ ажеттіліктің қ анағ аттандырылуымен (минерал алмасу), синтетикалық ү рдістер ү шін қ олданылатын органикалық заттарды жоғ алтудың орнын толтыруымен қ амтамасыз етіледі.

Зат алмасу екі қ арама–қ арсы, бір уақ ытта ө тетін ү рдістерден тұ рады. Бірінші – катаболизм немесе диссимиляция, заттектер ыдырауымен, олардың тотығ уы жә не ағ задан ыдырау ө німдерінің шығ арылуымен жү ретін реакциялар. Екінші – анаболизм немесе ассимиляция қ ажетті заттектердің синтезімен, олардың сің ірілуі мен ағ заның ө суі мен дамуы жә не тіршілік етуі ү шін қ олданылуымен байланысты барлық реакцияларды біріктіреді.

Зат алмасу жә не диссимиляция мен ассимиляция ү рдістері арасындағ ы ү зілмейтін ө зара байланыс арқ ылы ағ заның сыртқ ы ортамен ө зара ә рекеті іске асады. Бұ л ө зара ә рекет тіршіліктің тұ рақ ты жә не маң ызды жағ дайы болып табылады. Анаболикалық жә не катаболикалық ү рдістердің ү йлесуі дене қ ұ рамының ү немі жаң аруын қ амтамасыз етеді, осығ ан байланысты дененің динамикалық жағ дайының ү здіксіз қ айта қ ұ рылуы жә не жаң аруы жү реді. Диссимиляция жә не ассимиляция ү рдістері, олардың ө зара ара–қ атынасы жә не ө зара байланысы зат алмасудың негізін қ ұ райды. Диссимиляция жә не ассимиляция ү рдістері бір–бірімен келісімді жә не тірі дене мен оның қ алыпты қ ызмет қ абілеттілігін қ амтамасыз ететін бү тін жү йені қ ұ райды.

Тіршілік ету барысында зат алмасу ө згерістерге ұ шырайды. Реттелу механизмдерінің кү рделі жү йесі диссимиляция жә не ассимиляция ү рдістерінің қ арқ ындылығ ын қ амтамасыз етеді. Жасуша жә не молекулярлы дең гейде тінде зат алмасу ө зін-ө зі реттелу негізінде, ал бү тін ағ зада–гуморальді жә не жү йкелік реттелу негізінде іске асырылады. Зат алмасуды реттеуге кө птеген гормондар қ атысады. Белок алмасуына қ алқ анша безінің гормоны-тироксин, кө мірсу алмасуына бү йрек ү сті безінің гормоны-адреналин жә не ұ йқ ы безінің гормоны-инсулин; май алмасуына ұ йқ ы безі жә не қ алқ анша безі, гипофиз, бү йрек ү сті, т.б. гормондары ә сер етеді. Зат алмасуды реттеуде гормон арқ ылы координациялайтын орталық жү йке жү йесінің маң ызы зор.

Тікелей жү йкелік реттеу тінде жә не мү шелерде зат алмасудың жергілікті трофикалық ә серін қ амтамасыз етеді. Жанама жү йкелік реттеуде гормон тү зілуді тежеу немесе кү шейту жә не гормонның қ анғ а тү суін кү шейте отырып кө рінеді.

Зат алмасудың химиялық реакциясының жылдамдығ ы, олардың реттілігі жә не келісімдігі сонымен бірге ферменттік жә не басқ а реттеуші жү йелермен, ә сіресе жү йке жү йесімен реттеледі.

Кейбір заттектер (креатин, глюкоза, т.б.) тотығ у процессінің қ арқ ындылығ ын арттыруғ а қ абілетті. Ә сіресе зат алмасуғ а митохондрия қ ұ рылымына ә сер етіп, тотығ у ү рдісінің қ арқ ынын кү шейтетін тироксин айқ ын ә сер етеді. Айта кететін жайт, кез келген гормон осы немесе басқ а жү йеге жә не қ ызметке ә сер ете отырып, сол мезетте зат алмасуғ а да ә сер етеді.

Қ алыпты жағ дайда ересек адамдарда диссимиляция жә не ассимиляция ү рдістері зат алмасудың салыстырмалы тепе–тең дігін қ амтамасыз ететіндей кө лемде ө теді. Бірақ ә р тү рлі жас кезең дерде зат алмасу бірнеше рет ө згереді. 25 жасқ а дейін ө су жә не даму ү рдістері тоқ тамағ ан уақ ытта зат алмасу кейбір ассимиляция ү рдістерінің диссимиляция ү рдістерінен басымдылығ ымен сипатталады. 25 жастан 60 жасқ а дейін зат алмасуда тепе–тең дік байқ алады, бұ л кезде диссимиляция жә не ассимиляция ү рдістерінің кө лемі мен қ арқ ындылығ ы тең болады.

60 жастан кейін зат алмасу кейбір диссимиляция ү рдістерінің ассимиляция ү рдістерінен басымдығ ымен сипатталады. Зат алмасудың мұ ндай бағ дарламалануы жасына сә йкес ассимиляция ү рдістерінің ә лсізденуі, ағ заның ә р тү рлі жү йелерінің қ ызмет қ абілетінің ә лсізденуімен жү ретін бір мезгілде диссимиляция ү рдістерінің ө суі мен қ арқ ындылығ ы ретінде қ арастырылады. Зат алмасудың табиғ и жастық бағ дарламалануы туралы келтірілген мә ліметтер салыстырмалы жә не жеке тұ рғ ыда берілген. Ә р адамда зат алмасудың осы немесе басқ а ө згерістері ә р тү рлі жас кезең деріне сә йкес келеді.

Ә р тү рлі экзогенді жә не эндогенді факторлардың ә серінен зат алмасудың бұ зылыстары болуы мү мкін. Олар ә р тү рлі жә не қ алыпты алмасуғ а тә н емес жиналуы, заттектердің артық жиналуы немесе жеткіліксіз сің ірілуімен кө рінеді. Зат алмасудың бұ зылуы кез–келген патологиялық ү рдістердің негізінде жү реді. Олар ә сіресе жү йке жү йесі жә не қ адағ алайтын эндокринді жү йенің трофикалық жә не реттеуші қ ызметінің айқ ын бұ зылыстарында кө рінеді. Зат алмасу бұ зылуына жеткіліксіз немесе артық мө лшерде тамақ тану, сонымен қ атар биологиялық жағ ынан толық емес тамақ тау ә келеді. Зат алмасудың бұ зылуы алиментарлық дистрофия, маразм, семіздік жә не т.б. ретінде кө рінеді.

Зат алмасу пластикалық жә не энергетикалық заттектерге ағ заның қ ажеттілігін қ анағ аттандыру ү шін қ олданылатын тағ амдық заттектердің биохимиялық жә не энергетикалық ү рдістерінің кешені болып табылады.

Тағ амдық заттектер–белоктар, липидтер, полисахаридтер жә не басқ а жоғ ары молекулярлы байланыстар–асқ азан–ішек трактінде жай тө мен молекулярлы байланыс, гидролитикалық ыдырауғ а ұ шырайды. Соң ғ ылары қ анғ а жә не тінге тү сіп, ә рі қ арай аэробты тотығ уғ а, тотығ у фосфорлану жә не т.б. ұ шырайды. Айналудың осы ү рдістерінде СО₂ жә не Н₂О-ғ а дейін тотығ умен бірге аминқ ышқ ылы жә не басқ а маң ызды метоболиттердің синтезі ү шін тотығ у ө німдерін пайдалану жү реді. Сонымен, аэробты тотығ у ыдырау элементтерін ө зіне ү йлестіреді жә не белок, май, кө мірсу жә не басқ а заттек алмасуда байланыстырушы аймақ болып табылады.

Асқ орыту трактіндегі тағ амдық заттектердің ыдырау ө німдері (белок аминқ ышқ ылдары, майдың май қ ышқ ылдары, кө мірсу моносахаридтері жә не т.б.) тіндер мен мү шелерде тү зілген ұ қ сас заттектермен бірге биосинтез жә не жаң а қ ұ рылымдық тү зілістерді қ алыптастыру ү шін сонымен қ атар, энергияғ а қ ажеттілікті қ анағ аттандыру ү шін ағ за тұ рақ ты пайдаланатын «метоболикалық қ ор» қ ұ райды. Диссимиляция нә тижесінде ағ зада ө тетін сыртқ ы ортадан тү сетін заттектердің ыдырауы энергетикалық алмасу қ ұ рай отырып, энергия бө лумен жү реді.

Аэробты тотығ у жә не онымен сә йкес келетін тотығ у фосфорлану нә тижесінде аралық алмасу заттектерінде химиялық энергия бө ліну жү реді. Оның жартысы макроэргиялық байланыста (48–50%) жоғ ары энергиялық байланыс синтезі (нуклеозидтрифосфат, аденозинтрифосфат қ ышқ ылы) ү шін қ олданылатын «энергетикалық қ ор» қ ұ рай отырып аккумуляцияланады.

Аденозинтрифосфат қ ышқ ылының (АДФ) жә не неорганикалық фосфор (Н₃РО₄) аденозинтрифосфат қ ышқ ылына гидролитикалық ыдырауы жылу бө лінумен жү реді. Зат алмасу ү рдісінде бө лінген химиялық энергияның жартысы жылуғ а ө теді. Сонымен, зат алмасуда 2 шеті бірігеді, белсенді жә не белсенді емес қ ызмет аймағ ын қ амтамасыз етуші энергетикалық жә не тін элементтері мен тірі жасушаның қ алпына келуі жә не жаң а тіннің ө суін қ амтамасыз етуші пластикалық шеті.