Что такое катаболизм, анаболизм. Какое отношение они имеют к метаболизму и как происходят?
В живом организме постоянного происходят различные процессы для обеспечения его жизнедеятельности. Одним из них является обмен веществ (метаболизм), который преобразует потребляемую пищу в энергию. Именно о метаболизме пойдёт речь в данной статье. Мы рассмотрим сущность обменных процессов, уточним их этапы и ответим на вопрос - что такое катаболизм и анаболизм.
Сущность метаболизма и его роль для живых организмов
Для того чтобы живые организмы могли расти, восстанавливаться и размножаться, природа наделила их крайне важной способностью преобразовывать калории из поступающих извне продуктов питания в ценную и нужную для жизни энергию. Совокупность этих биохимических процессов называется обменом веществ или метаболизмом.
Метаболизм каждой особи может быть выражен количественным коэффициентом, который определяет скорость преобразования организмом пищи в полезную энергию. Установлено, что на активность обменных процессов влияет ряд факторов:
- Пол. У мужчин коэффициент метаболизма на 10-20% больше, чем у женщин.
- Возраст. В целом, метаболизм (анаболизм, катаболизм) быстрее протекает в первые 25-30 лет жизни, после наблюдается снижение скорости обмена веществ на 3% каждое десятилетие.
- Излишний вес приводит к быстрому освоению питательных веществ, которые откладываются в виде жира в мышечных тканях и печени.
- Физические нагрузки ускоряют метаболизм в следующей прогрессии – на 20% в течение первых 2-3 часов, а в последующие сутки - на 5%.
Метаболистические процессы в живых организмах протекает неизбежно в двух противоположных формах: диссимиляции (катаболизм) и ассимиляции (анаболизм). Далее мы рассмотрим эти процессы подробнее.
Подробнее о том, что такое катаболизм
Катаболизм – это процесс, в ходе которого сложные вещества, в виде совокупности клеток, тканей, органов и прочего, расщепляются на более простые. Процессы катаболизма обязательно сопровождаются образованием и обогащением клеток энергий в виде АТФ, которая впоследствии может быть израсходована на синтез и другие процессы жизнедеятельности, например, движение.
На катаболизм, а точнее на скорость расщепления сложных веществ, влияют следующие гормоны:
- кортизол - вырабатываются в организме вследствие стрессовых ситуаций;
- адреналин, концентрация которого может быть увеличена при голоданиях, а также тогда когда человек испытывает сильные эмоции;
- глюкагон – гормон сжигания жира, активно вырабатывающийся при ограничении количества поступления углеводов из продуктов питания (в диетологии это возможно благодаря диетам с преобладающим потреблением белковой пищи).
Этапы катаболизма
Диссимиляция сложных соединений проходит несколько последовательных этапов, среди которых:
- Расщепление органических молекул жиров, белков и сложных углеводов в мономеры (например, жирные кислоты, аминокислоты, моносахариды). Процесс происходит вне клетки – в пищеварительном тракте.
- Попадание мономеров с помощью циркуляции крови и лимфы в тканевые клетки, где процесс расщепления продолжается до образования более мелких структур, таких как ацетильная группа коферментов.
- Окисление под воздействием кислорода в процессе дыхания низкомолекулярных соединений, в результате чего образуется углекислый газ и вода, а также накапливается клеточная энергия АТФ.
Как происходит анаболизм
После того как мы рассмотрели, что такое катаболизм, будет уместно дать понятие и его противоположной форме – анаболизму. Итак, если катаболизм является процессом расщепления полимеров, то анаболизм – это не что иное как синтез простых веществ в сложные соединения, из которых строятся новые клетки и ткани организма.
Анаболизм обеспечивает рост, развитие и регенерацию всех типов тканей организма.
Ассимиляционный метаболизм также проходит в три этапа:
- Вначале низкомолекулярные соединения образуют молекулы-предшественники.
- В следующем этапе эти молекулы преобразовываются в активные формы, при этом затрачивается накопленная при катаболизме клеточная энергия.
- Завершающий этап включает процесс образования строительного материала организма - полимеров, в виде белков, углеводов и жиров.
Взаимосвязь катаболизма и анаболизма
Катаболизм и анаболизм - тесно взаимосвязанные процессы. Первый обеспечивает распад органических соединений до простых веществ и накопление энергии, которое нужно для ассимиляционного обмена. Второй снабжает катаболистические процессы необходимыми ферментами.
Эти две формы обмена непрерывно протекают в живых организмах и могут находиться в двух вариантах взаимодействия:
- в состоянии равновесия;
- в преобладании одного вида над другим.
Сохранение или нарушение равновесия метаболистических процессов зависит от возраста и от психо-эмоционального состояния организма. Так, например, у детей, особенно в первый год жизни, наблюдается преобладание анаболизма над катаболизмом, а у пожилых людей - наоборот.
Состояние стресса и физические нагрузки также приводят к смещению равновесия обменных процессов в сторону диссимиляции. Ведь что такое катаболизм? В практическом понимании, это снижение веса и сжигание калорий.