Немного биохимии
Немного биохимии
Живой организм (мы будем вести далее речь лишь об организме человека) — макромолекулярная система, осуществляющая обмен веществ, энергии и самовоспроизведение. Минимальная структурная единица этой системы — клетка, в которой обнаружены шесть обязательных надмолекулярных образований или органелл (субклеточных — с позиций морфологии и надмолекулярных — с позиций химии):
- мембрана, отграничивающая клетку от окружения и разделяющая ее внутреннее пространство на функционально различающиеся отсеки, где происходят разнообразные биохимические процессы;
- митохондрии — образования, высвобождающие и запасающие энергию химических связей; это так называемые «энергетические станции» клеток;
- ядро, где локализованы молекулы-носители генетической информации; именно здесь записана информация о том, какого спортивного «потолка» вы можете достигнуть;
- рибосомы, где генетическая информация реализуется путем синтеза биологически активных молекул в согласии с «инструкцией», доставляемой сюда из ядра;
- лизосомы, переваривающие сложные питательные вещества и посторонние частицы;
- аппарат Гольджи, участвующий в биогенезе мембран и лизосом, в синтезе гликолипидов и фосфолипидов.
Благодаря разработке методов выделения субклеточных структур стало возможным изучение их химического состава. Оказалось, что все многообразие молекул, обнаруживаемых в этих частицах из разных по происхождению клеток, можно свести к небольшому числу классов:
1) макромолекулы (белки, углеводы, липиды);
2) низкомолекулярные биологически активные органические соединения;
3) минеральные вещества.
Живой организм осуществляет следующие функции:
1. Извлечение из внешней среды и превращение в приемлемые для организма формы химических соединений — материала для возобновления структур. Эта функция реализуется через прием пищевых продуктов, воды, и через дыхание.
2. Химическое преобразование оказавшихся во внутренней среде соединений (расщепление и синтез, трансформация) и выведение во внешнюю среду продуктов, которые более не используются (конечные продукты).
3. Высвобождение энергии, заключенной в поступающих извне соединениях, ее запасание в приемлемой для организма форме и использование в процессах жизнедеятельности.
Реализуются эти функции в общем виде следующим образом:
1. Источниками материалов для возобновления структур и энергообеспечения служат пищевые продукты, в составе которых организм получает углеводы (карбогидраты), липиды (жиры), белки (протеины), некоторые биологически активные соединения (например, витамины) и минеральные вещества. Белки, углеводы и липиды в усваиваемые формы преобразуются в пищеварительном тракте при участии активных компонентов, которые выделяются соответствующими железами желудка, кишечника, поджелудочной железы и поступают с желчью. Преобразование макромолекул заключается в их деполимеризации, т. е. в разрушении полимеров до мономеров (белков — до аминокислот, углеводов — до простых сахаров, липидов — до свободных жирных кислот и глицерола). Низкомолекулярные биологически активные и минеральные вещества всасываются во внутреннюю среду преимущественно без какой-либо предварительной химической трансформации.
2. Химические соединения с током крови поступают в органы (ткани), где включаются в процессы синтеза (образование специфических для тканей организма человека белков, углеводов, липидов и регуляторных соединений), процессы окислительно-восстановительного распада, в ходе которого высвобождается энергия химических связей. Промежуточные продукты используются в синтезе биологически активных веществ или выполняют регуляторные функции.
3. Высвобождение энергии в ходе окислительно-восстановительного распада сопряжено с ее запасанием в форме универсальных носителей. Они используются как источники энергии для выполнения всех видов работы, свойственных живому. Все перечисленные процессы протекают в организме повсеместно, однако можно отметить и локализацию их в отдельных органах и тканях.
Далее нам придется детальнее познакомиться с понятием биомолекулы.
Биомолекулы — обязательные компоненты живых организмов, создающие их характерные свойства — способность к обмену веществ и энергии, самовоспроизведению. Они выступают в качестве субстратов этих процессов или факторов, обеспечивающих их осуществление и (или) регуляцию. Вот их типы:
Нутриенты:
— Белки
— Липиды
— Углеводы
— Витамины
Регуляторы:
— Витамины
— Гормоны
Первые четыре типа биомолекул объединены понятием «нутриенты» — пищевые вещества, к их числу относятся также и минеральные соединения. Гормоны, выполняющие в организме регуляторную роль, в отличие от нутриентов образуются в специализированных органах — эндокринных железах. Витамины — по происхождению нутриенты, по функции — регуляторные соединения.
Остановимся немного на белках, так как именно белки (полипептиды) — это длинные протеиновые цепи, которые соединены отдельными звеньями — аминокислотами. Не напрасно аминокислоты называют строительными блоками организма! Большинство белков человеческого организма находятся в постоянном процессе синтеза и распада. Неизменный состав белка является выражением динамического равновесия. Каждая клетка нашего организма содержит очень много белка, который является «строительным материалом» для стенок клеток, мышц и волокон. Известно, что в организме человека в день синтезируется от 400 до 800 граммов белка, но только около 20 граммов из них представляет собой белок сократительных элементов мышечных тканей. Приблизительно через 8 дней весь протеин в организме обновляется. У клеток мозга, печени, почечных тканей время этого обновления — 10 дней. Конечным продуктом аминокислотного обмена выступает азот. Азотистый баланс организма соответствует темпам синтеза и распада. Негативный азотистый баланс сигнализирует, что разрушение белка в организме превалирует.
Интересно узнать, что многие тысячи различных видов белков, встречающиеся во всех живых земных организмах — растениях, животных, людях — состоят всего лишь из 20 аминокислот.
Всего же биохимикам известно около 200 различных природных аминокислот, а упомянутые выше 20, обнаруживаемые в белках — это протеиногенные аминокислоты. Классифицировать их можно по разным признакам. С наших позиций предпочтительнее упомянуть классификации, основанные на биологической роли аминокислот:
1. По строению соединений, получающихся при расщеплении углеродной цепи аминокислоты в организме, различают:
а) глюкопластичные (глюкогенные) — при недостаточном поступлении углеводов или нарушении их превращения они через щавелевоуксусную и фосфоэнолпировиноградную кислоты превращаются в глюкозу (глюкогенез) или гликоген. Это крайне нежелательное явление, если ваша цель — наращивание мышечной массы и силы! К этой группе относятся глицин, аланин, серин, треонин, валин, аспарагиновая и глутаминовая кислота, аргинин, гистидин и метионин;
б) кетопластичные (кетогенные) — ускоряют образование кетоновых тел — лейцин, изолейцин, тирозин и фенилаланин (три последние могут быть и глюкогенными).
2. В зависимости от того, могут ли аминокислоты синтезироваться в организме или обязательно должны поступать в составе пищи, различают:
а) заменимые;
б) незаменимые.
К незаменимым относятся изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин. В детском возрасте незаменимы также аргинин и гистидин (взрослый организм не требует их поступления с пищей). Существуют и другие классификации, которые не имеют особого значения применительно к тому аспекту, в котором мы будем далее рассматривать аминокислоты.
Более 800 000 книг и аудиокниг! 📚
Получи 2 месяца Литрес Подписки в подарок и наслаждайся неограниченным чтением
ПОЛУЧИТЬ ПОДАРОКЧитайте также
Проблемы биохимии.
Проблемы биохимии. Биохимия – наука, изучающая химическую природу веществ, входящих в состав живых организмов, и их превращения. В советский период биохимия достигла заметных успехов в изучении процессов обмена веществ, биохимического строения витаминов, гормонов,
Немного о себе
Немного о себе Родилась 6 апреля 1950 года. Среднюю школу закончила в Йыгева. В 1968–1974 гг. училась на медицинском факультете Тартуского государственного университета. Восемнадцать лет проработала акушеркой-гинекологом. В 1991 г. занялась частной практикой. Спустя три месяца
Немного истории
Немного истории Потребление табака в Америке насчитывает тысячи лет. Имеются данные, что уже в I веке до нашей эры индейцы майя в Центральной Америке курили табак на религиозных церемониях. Столетия спустя курение табака распространилось на другие части Северной и Южной
НЕМНОГО ИЗ «ЯЙЦЕЛОГИИ»
НЕМНОГО ИЗ «ЯЙЦЕЛОГИИ» Что можно вообще сказать о яйце? Ребенок сказал бы просто: «Яйцо хорошее», и был бы прав — настолько много полезных веществ оно содержит, служит человеку пищей, лекарством, даже игрушкой.Химический состав яйца (не считая скорлупы) очень насыщенный: в
Немного о себе
Немного о себе Я – Алла, мать двоих прекрасных сыновей, которые родились и в раннем возрасте воспитывались в разных условиях. Первый, Александр, увидел свет во втором роддоме г. Барнаула. Несмотря на всю нищету нашей медицины и принадлежность врачей к существующей
Немного аутотренинга
Немного аутотренинга Попробуйте сделать следующее упражнение.Прилягте, примите удобную для вас позу. Расслабьтесь полностью, закройте глаза, дышите спокойно. Вы ощущаете легкую прохладу. Расслабьте мышцы лица... Представьте, что каждая ваша клетка обретает невесомость,
Немного позитива…
Немного позитива… Но есть и другие письма, которые я также получаю в большом количестве. Вот одно из них. «Уважаемый Сергей Михайлович. Я живу и работаю в Германии на самой границе с Данией на Северном море… Очень коротко о себе… Мастер спорта по легкой атлетике.
Немного теории
Немного теории Каждый участок радужной оболочки глаза каким-то образом связан с различными внутренними органами. Если в зоне какого-либо органа на ирисе находятся лакуны (ямы), пигментные пятна или какие-либо другие иридознаки, отличающиеся от остальной поверхности, то
Немного о честности
Немного о честности Когда я стала освежать в памяти информацию о промежуточной доле гипофиза, то заметила, что в старых учебниках о ней не было еще известно ничего существенного, а в современных о ней уже не говорится чего-либо существенного. Как будто она не играет
Глава 5. Гармония биохимии: здоровое питание и кофакторы
Глава 5. Гармония биохимии: здоровое питание и кофакторы Подфакторы : питание (пища и диеты), вода, индивидуальные биологически активные вещества (минералы, витамины и т. п.). Элементы воздействия : катализаторы и инициаторы биохимических реакций (кофакторы или коферменты),
Немного истории
Немного истории Подорожник знали лекари Древней Греции и Рима, в Средние века — персидские и арабские врачи. Высоко ценился он и в Киевской Руси. До XIV века подорожник рос только в Восточном полушарии. Во время великих путешествий, когда мореплаватели открывали новые
Немного энергетики
Немного энергетики Благодаря большому количеству выпускаемой в настоящее время на тему энергетики литературы многие из нас уже знакомы с понятием системы чакр. Различные издания рассказывают об энергетическом строении человека, о существующих у него чакрах,
Немного истории
Немного истории Человек – часть природы и его жизнь теснейшим образом связана с растительным и животным миром. На протяжении всей жизни человек все больше убеждается, что в самой природе находится решение многих вопросов, связанных не только с возникновением отдельных
Немного обо мне
Немного обо мне Прежде, чем дать вам конкретные инструкции по тому, как правильно худеть, я отвечу на маленький вопрос: а почему я вообще могу кому-то что-либо советовать.Давайте я вкратце расскажу о себе.Меня зовут Давид. Я – врач-рефлексотерапевт, занимаюсь
Немного я, немного ты
Немного я, немного ты А теперь цвет и слава воспитательных стилей для подростков – целеустремленно-демократичный. Целеустремленно-демократичные родители устанавливают основные руководящие направления для своих детей. Они излагают ясные причины для введенных ими
Немного разнообразия
Немного разнообразия Разнообразие – ваш лучший друг. Попробуйте чередовать ходьбу и бег. Если же вы чувствуете в себе избыток энергии, то начните кататься на велосипеде, займитесь танцами или большим теннисом – да чем угодно, лишь бы вам это приносило удовольствие.Не