Természettudományok »Kémia

Anyagcsere
Az élő szervezetben az anyagok és energiák átalakulása az élő anyag elsődleges tulajdonsága. Anabolizmusnak nevezzük az egyszerűbb anyagokból az aktuális energiafogyasztással bonyolultabb anyagok létrehozását. Az ellentétes folyamatot, amelynek során a bonyolultabb anyagokat egyszerűbbé osztják fel az energia felszabadulásával, katabolizmusnak nevezik. A növekedés és a fejlődés feltételezi az anabolizmus túlsúlyát. Az intenzív és mennyiségi intenzív sportedzések idején a sportoló testét célzottan ellenőrizni kell, és meg kell akadályozni a katabolizmus tartósabb túlsúlyát. Az anyagcsere összefügg az energiafogyasztással vagy a ráfordítással. Az alapvető energiaforrás a tápanyagok - makroerg szubsztrátok, amelyek cukrokat, zsírokat és fehérjéket tartalmaznak. A makroerg szubsztrátumokból nem oxidatív módon (anaerob anyagcsere) vagy oxidatív módon (aerob anyagcsere) lehet energiát felszabadítani. Az élő szervezetnek meg kell szereznie a szükséges energiát a biológiai funkciók energiaigényének kielégítéséhez és a belső környezet dinamikus egyensúlyának fenntartásához (homeosztázis) - mint az élet alapfeltételéhez. Az életfolyamatokhoz és a fizikai tevékenységekhez szükséges energia megszerzésének alapvető módja az oxidatív anyagcsere. A vázizomzat képes nem oxidatív módon energiát szerezni és felszabadítani.

dolgozatok

4.2 Szénhidrát anyagcsere
A cukor metabolizmusa az összes tápanyag metabolizmusának központi útja. A szénhidrátok az anyagcserében az üzemanyag alapvető funkcióját töltik be, amely energiát szolgáltat a mechanikai munkához, a koncentrációs gradiensekkel szembeni szállítási folyamatokhoz és a bioszintézishez. A cukoranyagcsere közbenső termékei nemcsak energetikai célokra, hanem az említett bioszintézishez is felhasználhatók. A szervezetben a cukrok glükóz formájában vannak, amelynek szintje a vérben viszonylag állandó és fiziológiai körülmények között kissé 5 mmol körül ingadozik. L-1.

4.2.1 Szénhidrát emésztés
Az étellel elfogyasztott szénhidrátokat fel lehet osztani cellulózra, keményítőre, szacharózra és laktózra. Az alfa nyálamiláz hatására a keményítő dextrinekké hasad. Az amilázt gátolja a savas pH a gyomorban, de a dextrineket hasnyálmirigy-amiláz tovább hasítja maltóz- és izomaltóz-molekulákká. A vékonybélben:
- a szacharóz átalakítja a szacharóz molekuláját D-glükózzá és D-fruktózzá,
- a laktóz a laktázt D-glükózzá és D-galaktózzá alakítja a laktáz hatására,
- a maltóz a glükoamiláz révén 2 D-glükózmolekulává alakul,
- az izomaltóz az D-glükóz 2 molekulájává alakul az 1,6-glükozidáz hatására,
- a cellulóz nem bomlik le, de javítja a bél perisztaltikáját és összességében segíti az emésztést.
A glükóz ezután felszívódik a vérbe, ahonnan a májba szállítja. Ebben 50% glikogénné alakul, és az egyensúly az egész test szerveihez (agy, szívizom és más izmok stb.) Jut.

4.2.2 Glikolízis
A glükóz a sejtekben kétféle módon oxidálódhat: glikolízissel és a pentóz ciklusban. Energia szempontjából csak a glikolízis a fontos. A glikolízis a sejtekben a glükóz lebontásának alapvető metabolikus útja. Attól függően, hogy milyen körülmények között zajlik a glikolízis a sejtekben, különböző végtermékek keletkeznek. Aerob körülmények között végzett glikolízis során (elegendő oxigén van a sejtekben) a végtermék piruvát, anaerob körülmények között (elégtelen oxigén van a sejtekben) laktát képződik végtermékként. A piruvát a glikolízis végterméke aerob körülmények között. Aerob körülmények vannak jelen a legtöbb állati sejtben. Kivételt képez pl. vázizomsejtek. Az intenzíven dolgozó izmokban, a kontrakció során ez a szövet nem eléggé ellátva oxigénnel, anaerob körülmények jönnek létre. A körülményektől függően a glikolízis energiaháztartása is eltérő. Anaerob körülmények között egy glükózmolekula két laktátmolekulává történő lebontásának teljes energiahatása két ATP-molekula (alapvető energiaforrás) képződése. Amikor a glükózt aerobiosis alatt lebontják, a kapott termék piruvát, az energiahatás pedig 38 molekula ATP.

4.2.3 Glükoneogenezis (új glükóztermelés)
Tejsavból és glükoplasztikus aminosavakból egyaránt készül
a mozgásszervi aktivitás oxidatív módjában. A szerin, glicin, hisztidin, leucin, izoleucin, lizin glükokortikoidokkal történő hormonális szabályozás alá esik. A zsírok elméletileg szintén részt vehetnek a glükoneogenezisben az acetil-koenzim A-n és az oxalo-acetát a foszfoenol-piruváton keresztül. A máj mind a Cori, mind az alanin ciklus mechanizmusa révén biztosítja a glükoneogenezist. Az aminosavak izomban történő lebontása során az aminocsoportok nagy része átkerül a glikolízis során képződött piruvátba. A kapott alanint a májba szállítják, ahol átalakul, a nitrogént karbamidciklus-átalakítással karbamiddá alakítják, és a piruvátot használják a glükoneogenezishez. A glükóz a véráramon keresztül jut be az izmokba, és így a ciklus lezárul.

4.3 A zsíranyagcsere
A zsíranyagcsere magában foglalja mind a féligáteresztő biológiai membránok fontos szerkezeti komponenseinek szintézisét, mind az energetikai célú hasítási folyamatokat. Energia szempontból a zsírok olyan tárolóanyagok, amelyekké a közvetlen energiaigény szükségességén felül kapott tápanyagok átalakulnak. A májzsírpótlás biológiai felezési ideje 1-2 nap, míg a szubkután 15-20 nap. Az adrenalin és a glükagon hormonok lipolitikus hatást fejtenek ki az adenilát-cikláz aktivációs mechanizmusa révén, és ennek következtében megnő a cAMP (ciklikus adenozin-monofoszfát) tartalom, hasonlóan a glikogén mobilizációhoz. Hatásuk a szabad zsírsavtartalom növelése a vérben. Ha az energia-anyagcserében zsírokat használnak, akkor 74 kJ felszabadulásra van szükség, hogy 1 mol ADP-t 1 mol ATP-vé változtassanak. A magasabb telítetlen zsírsavak, köztük a linolsav, a linolénsav és az arachidonsav, az étrend elengedhetetlen elemei. A zsírok anyagcseréje 10-20 perces időtartam után jelentősen hozzájárul a fizikai aktivitás energiafizetéséhez. Az állóképességhez igazodó sportolók a zsíranyagokat az energia-anyagcserében korábban használják, de mindig csak az oxidatív anyagcsere esetén.

4.4 Nem oxidatív anyagcsere
A nem oxidatív anyagcsere az anyagok és energiák átalakításának egyik módja az oxigén azonnali felhasználása nélkül a kémiai folyamatokban. Két minőségileg és mennyiségileg különbözõ komponenst különböztetünk meg: a nem oxidatív anyagcsere laktát komponensét (a makroerg foszfátok ellátásából származó energia nem oxidatív felszabadulása) és a nem oxidatív anyagcsere laktát komponensét (a makroerg foszfátok nem oxidatív képzõdése és a felszabadulás). energia az izomösszehúzódáshoz).

4.5 Oxidatív anyagcsere
Az oxidatív anyagcsere az anyagok és energiák átalakulása azonnali oxigénellátással és -felhasználással. 13-19-szer nagyobb energiahozamot biztosít, mint a nem oxidatív laktát-konverzió. Ennek az ATP-nek az aktív izomba juttatására szolgáló módszer alkalmazásának túlsúlya közepes és közepes intenzitású, 90 másodpercen át tartó fizikai tevékenységekben van, ahol a vázizom-összehúzódás alapja elsősorban a "lassú", oxidáló izomrostok funkcionális aktivitása. Az izom-összehúzódás ATP-leadásának sebessége 1-1,5 mol ATP.min-1, és ennek az anyagcsere-lefedettségnek a kapacitása elméletileg korlátlan az optimális használat mellett, amely dokumentálja a szívizom aktivitását. Az oxidált kapacitás ellenőrzött sportedzések révén fejleszthető
leghatékonyabb.

4.6 Alapanyagcsere
Az alapanyagcsere a szervezet metabolikus aktivitásának minimális foka ideális külső körülmények között, valamint fizikai és mentális aktivitás alatt, az alapvető életfunkciók fenntartására korlátozódik. Emberben a következő feltételek mellett definiálják:
- koplalás (16 óra étkezés nélkül, 36 óra fehérje nélkül, amelyek jelentős specifikus dinamikus hatással bírnak)
- közömbös hőmérséklet (20–22 fokos, 30 fokos ruha), amelyet a szervezet szubjektíven nem érez sem hőnek, sem hidegnek, objektíve sem izzad, sem nem rázza meg a hideg
- testi és lelki békében