Катаболизм – что это такое, общий путь и этапы процесса в организме

Отличия катаболизма от анаболизма

Данные процессы противоположные по своей природе. Анаболизм — это процесс синтеза более сложных веществ из простых. А что такое катаболизм? Это обратный процесс. Примером анаболизма может служить набор мышечной массы. А в качестве примера для катаболизма можно привести ряд важных для организма человека реакций.

Например, многие люди любят картошку, верно? Одним из основных веществ в ней, создающих приятные вкусовые качества, является крахмал. Данное вещество является полисахаридом. Это означает, что оно является очень сложным по своей природе углеводом. Соответственно, оно состоит из множества других углеводов, и его можно разложить на менее сложные вещества. В самом конце крахмал разлагается организмом до глюкозы. Это и есть катаболизм.

Понятие об обмене веществ

Энергетический обмен — часть процесса обмена веществ в организме, называемого – метаболизмом.

Метаболизм включает две составляющие – анаболизм и катаболизм. Определение анаболизма: это пластический обмен (ассимиляция), в его процессе сложные вещества, попадающие в организм с пищей, преобразуются в простые, а затем снова в сложные – белки, жиры, углеводы, необходимые организму в той или иной ситуации.

Расщепление и синтез веществ — очень энергозатратный процесс диссимиляции, поэтому он сопровождается выделением необходимой энергии и называется катаболическим процессом.

Сущность проблемы

Энергетический обмен — крайне чувствительная структура. Ведь организм должен выделять и поглощать примерно одинаковое количество энергии, без отклонений в большую или меньшую сторону.

Так, например, при расщеплении белка, затрачивается энергии больше, чем выделяется, а при расщеплении углеводов, наоборот, энергии получается больше, чем необходимо.

В связи с этим обмен веществ и превращение энергии в синтез необходимых элементов, до сих пор подробно изучается наукой.

Что такое АТФ

Этапы энергетического обмена включают в себя реструктурирование различных веществ. Выделение энергии и синтез плотно связаны между собой.

Проходят данные процессы в несколько этапов, причём, расщепляемое вещество упрощается до воды, углекислого газа и аденозинтрифосфата, или если говорить простым языком – АТФ.

Углекислый газ выделяется через лёгкие, вода через почки и мочевыводящую систему, а вот АТФ используется для синтеза белка, жиров и углеводов. Обмен веществ и превращение энергии невозможно без АТФ. Она является единственным и универсальным источником энергии для метаболизма.

Аденозинтрифосфат, настолько универсален, что генерируется не только в организме человека, но даже растений, только в них преобразуется не гликоген, а крахмал.

Этапы катаболизма

Этапы катаболизма следует рассмотреть подробнее, так как это многоуровневый процесс. Энергетический обмен – катаболизм, разделяется на 3 стадии. С начала идёт подготовительный этап, в ходе процесса полимеры расщепляются, на мономеры.

Затем бескислородный, в ходе этого этапа, глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты, ещё этот процесс называется — гликолиз. И последний этап – разложение пировиноградной кислоты, до СО2, Н2О — это углекислый газ и вода.

Энергетический метаболизм начинается с расщепления полимеров на мономеры. Другими словами углеводы, разлагаются до сахара, из белка получается набор простых аминокислот. Жир упрощается до составляющих его, жирной кислоты и глицерина. На данном этапе энергетический метаболизм не накапливает АТФ, вся выделенная энергия выражается в виде тепла, которое поглощается окружающей средой.

Катаболизм белков начинается в желудке, где под действием ферментов поджелудочной железы и желчи поступающей их желчного пузыря, происходит расщепление белка на мономеры.

Аминокислоты могут стать участниками катаболизма, то есть, расщепляться до выделения энергии, а могут стать строительным материалом организма. Например, катаболизм мышц сопровождается выделением энергии и строительством новых клеток.

Второй этап

Энергетический метаболизм второго этапа — безкислородный. Он протекает внутри клеточного пространства, в ходе которого глюкоза расщепляется до пировиноградной кислоты или проще пирувата.

Химическая реакция выглядит так – молекула глюкозы, со своими 6 атомами углерода, распадается на 2 молекулы пирувата с 3 атомами углерода каждая.

Обратите внимание

При этом, от глюкозы отделяется несколько атомов водорода, они в дальнейшем примут участие в следующем этапе.

Катаболизм глюкозы сопровождается накоплением АТВ, соотношение составляет примерно такое – на 1 молекулу глюкозы, получается 2 молекулы АТФ.

Третий этап

Специфические и общие пути катаболизма не заканчиваются кислородным этапом, так как он сам разделяется на 2 подэтапа.

Первый подэтап называется циклом Кребса, на этой стадии образуется и выделяется углекислый газ. Протекает данный этап в митахондриальном матриксе и сопровождается выделением АТФ.

Второй подэтап — фосфорилирование связанное с окислительными реакциями. Катаболизм глюкозы, например, в данном случае, протекает на внутренней мембране митохондрии.

Катаболизм – что это такое, общий путь и этапы процесса в организме

Кислородные процессы (катаболизма) дают от 32 до 34 молекул аденозинтрифосфата из одной молекулы глюкозы. Таблицы помогут более детально и наглядно увидеть все процессы.

Общий путь катаболизма и анаболизма должен приводить к динамическому балансу в организме. Если специфические пути катаболизма привели к его превышению над уровнем анаболизма, то организм начнёт терять свои клетки, снижаясь в массе. Другими словами, катаболизм и анаболизм — это синонимы энергии и мышечной массы. То есть, при повышенном катаболизме организм будет стремительно худеть.

Существует и обратная ситуация, когда ассимиляция преобладает над диссимиляцией, в данной ситуации организм будет строить дополнительные клетки, увеличивая свой объем, например, клеток белка в процессе интенсивного занятия спортом.

Этапы катаболизма всегда одинаковые, но его скорость может быть разной в зависимости от возраста организма или его образа жизни.

Рассматривая для примера организм человека, можно сказать, что катаболизм в организме ребёнка ниже, чем анаболизм, это позволяет ему расти, увеличивая количество белка и других веществ в организме.

И обратно, стареющий человеческий организм выделяет энергию, но не наращивает белковый материал, тем самым, снижая свой вес.

Зная, что катаболизм — это процесс выделения энергии, а анаболизм это строительство дополнительных клеток, люди научились контролировать метаболизм в целом, подвергая свои организмы изменениям. Яркий пример тому, работа над своими телами спортсменов.

Они сами и их тренеры прекрасно знают, что такое катаболизм и анаболизм.

Манипулируя с продуктами питания и поставляя в организм анаболики, прямо с внутримышечными инъекциями, они, или увеличивают количество белка в мышцах, или повышают скорость их реакции, увеличивая выделение энергии.

Данная практика, имеет вполне точное определение в спортивном кодексе и наказывается дисквалификацией.

И дело не в том, что это как минимум, делает спортивное состязание не честным, первую очередь эти действия приводят к нарушению здоровья спортсменов.

Поэтому их контролируют специальные органы, заставляя сдавать на анализ утреннюю мочу. Определение наличия анаболиков в организме, делается так же и по крови и не обязательно утром.

Зная ответ на вопрос — катаболизм, что это такое, можно управлять процессами в человеческом теле, но делать это нужно, руководствуясь древним принципом всех врачей – не навреди.

Катаболизм – что это такое, общий путь и этапы процесса в организме

Физика качалки: как растут мышцы? Виталий Пропионат – Рыбный жир (Omega – 3) Виталий Пропионат – Питание Виталий Пропионат – Протеин Виталий Пропионат – Что такое креатин? Сколько белка усваивается за раз? 30г белка за один прием пищи Почему Вам не хватает белка? Реальные показатели потребления белка Его Величество ТЕСТОСТЕРОН !

Метаболизмом можно обозначить как набор биохимических процессов, осуществляющихся в любом живом организме, включая тело человека. Обмен веществ нужен для обеспечения жизнедеятельности органов и систем, причем эти химические реакции позволяют нам расти, адаптироваться к условиям внешней среды, заживлять раны, размножаться, пр. Обменные процессы делятся на два вида:

  • ассимиляция (конструктивные процессы или анаболизм);
  • диссимиляция (разрушительные процессы или катаболизм).

Катаболизм спирта

Вторым примером катаболизма является разложение спирта до уксусной кислоты. Данный процесс осуществляется в два шага с помощью двух ферментов. Первый — это алкогольдегидрогеназа. Данный фермент отвечает за катаболизм этанола до ацетальдегида. Данное вещество является токсичным, поэтому оно не может долго задерживаться в организме. Именно оно является причиной похмелья. Но суть не в этом.

Второй этап катаболизма этилового спирта — это расщепление ацетальдегида посредством фермента ацетальдегиддегидрогеназы до уксусной кислоты, которая выводится с организма. Есть ряд других примеров катаболизма. Например, жиры могут расщепляться до глицерина и жирных кислот, а белки — до аминокислот. Для бодибилдеров последний вид катаболизма является достаточно неприятным, так как он не дает набирать мышечную массу.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма

Оба процесса взаимосвязанные и одинаково важные для человека, они лежат в основе метаболизма. При этом энергетический обмен служит основой любой биохимии, происходящей в теле. Каждый процесс жизнедеятельности будет неосуществимым без метаболизма: благодаря трансформации энергии и веществ в организме клетки могут расти, сохранять свою структуру и развиваться, создавая сложные структуры.

Взаимосвязь анаболизма и катаболизма неоспорима, хотя два процесса являются кардинально противоположными друг другу. Вследствие катаболических реакций вырабатывается энергия и вещества, которые необходимы для осуществления анаболического процесса. При этом анаболизм обеспечивает выработку ферментов и прочих продуктов, нужных для катаболизма.

Катаболизм по науке

Катаболизм предназначен для того, чтобы организм мог получать энергию. По сути, любые вещества, которые перерабатываются нашим организмом, являются источником АТФ — аденозинтрифосфата. Это специальные молекулы, предназначенные для аккумулирования, то есть накопления энергии в организме. Количество данного вещества достаточно ограниченное.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Мэтт Фрейзер Mathew Fraser путь от тяжелой атлетики к кроссфиту

Что такое катаболизм: как проходит процесс в организме

С помощью энергообмена организм получает энергию за счет разрушения биологических материалов. В ходе катаболизма происходит процесс распада крупных комплексов молекул на более мелкие, при этом происходит выработка энергии, которая нужна для здорового функционирования органов и систем. Благодаря катаболизму организм получает силы для любой физической активности – от уровня клеток, до движения всего тела.

  1. Происходит нарушение целостности нуклеиновых кислот, отвечающих за передачу генетической информации, вследствие чего они распадаются на нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты разделяются на пентозу, пурины, пиримидины.
  2. Из полисахаридов в процессе катаболизма получаются моносахариды. Вещества (сложные углеводы) типа целлюлозы, крахмала или гликогена относятся к группе полисахаридов. Если их разрушить, организм получит простые или быстрые углеводы – рибозу, глюкозу, фруктозу (группа веществ называется моносахаридами).
  3. При распаде протеинов выходят аминокислоты. Эти вещества, сформированные вследствие катаболизма, могут повторно использовать при анаболических реакциях, превращаться в иные химические соединения или участвовать в синтезе других аминокислот. Иногда белки распадаются на аминокислоты, необходимые для синтеза глюкозы, попадающей в кровь.

Этапы катаболизма

Данный процесс нужен, чтобы организм получал энергию в достаточном количестве. Любые вещества, перерабатываемые в теле человека, являются источниками АТФ – специальных молекул, необходимых для накопления энергии. Количество аденозинтрифосфата ограничено, поэтому его следует постоянно пополнять и сделать это можно лишь посредством катаболизма. Энергообмен осуществляется в несколько стадий. Этапы катаболизма:

  • углеводы, белки, жиры распадаются до простых молекул в ЖКТ, вне клетки;
  • молекулы попадают внутрь клетки, в результате чего начинается накопление энергии (бескислородный этап);
  • завершаются катаболические процессы образованием углекислого газа, большого количества энергии и воды.

Во время энергообмена создается материя и потребляется энергия. Как результат анаболических реакций создаются сложные субстанции. В ходе анаболизма происходит создание новых клеток и поддержание гомеостаза всех живых тканей тела. Действие организма при этом направлено на создание из простых единиц более сложные молекулы.

  • питание костных тканей для их роста, восстановления, развития;
  • увеличение мышечной массы;
  • заживление ран;
  • рост ногтей, волос, пр.

Вследствие анаболических процессов мономеры преобразуются в полимеры – крупные молекулы, имеющие сложную структуру, включающие множество миниатюрных строительных единиц, схожих друг с другом. К примеру: аминокислоты (мономеры) в результате ряда анаболических химических реакций формируют протеины, являющиеся крупными сложными молекулами с трехмерной структурой (полимеры).

Энергетические обменные реакции играют очень важную роль для человека, при этом организм сможет поддерживать свое состояние в норме лишь, если анаболизм и катаболизм будут находится в равновесии. При подавлении одного из биопроцессов нарушение второго неизбежно, поскольку они тесно связаны между собой.

Катаболизм отвечает за разрушение мышечных тканей и других элементов для получения энергии. Реакция запускается во время стресса, плохого сна, спортивных тренировок, утомления, голода. При этом организм вырабатывает гормон кортизол, который разрушает мышцы, тем самым активирует накопление жира и повышение уровня глюкозы.

Значение анаболизма и катаболизма для жизнедеятельности человека нельзя переоценить. Если пытаться искусственно подавить катаболические реакции, вероятно развитие гормональных сбоев, поэтому стоит научиться придерживаться правильного режима дня и контролировать развитие мышц. Осуществить это можно, если обеспечивать своему телу полноценный отдых, вести здоровый образ жизни, подобрать сбалансированное питание и грамотно составить программу тренировок. Кроме того, специалисты советуют использовать спортсменам биологически активные добавки и витамины.

В эпоху, когда знать о своем теле все стало модно, каждый слышал такие термины, как анаболизм, катаболизм и метаболизм. Однако объяснить просто и понятно, что же это такое способен далеко не каждый.

Нужно исправить эту досадную неприятность и разобраться, чтобы лучше понимать, что происходит с телом в том или ином случае.

Пора выяснить правду о жизненно важных процессах, происходящих в организме, взаимодействии его частей и биохимических реакций.

Чтобы понять, что такое катаболизм, нужно разобраться, что все процессы в организме тесно взаимосвязаны. Потому нельзя рассказать об одном, не вникая в суть другого.

Чтобы расти, наше тело должно постоянно строить новые клетки, ткани. Это явление называют анаболизмом.

Оно представляет собой совокупность неких биохимических процессов, при которых синтезируются гормоны и протеины (белок), строятся мускулы, накапливается жировая ткань.

Многие атлеты полагают, что при анаболизме происходит исключительно наращивание мышечной массы. Однако синтез гликогенов, которые потом откладываются на боках, животе и бедрах в виде некрасивых складок жира, тоже относится к этому процессу.

Потому, чтобы правильно выстроить свое тело, нужно давать ему больше белка, при меньшем количестве углеводов. Ведь оно должно перерабатываться всю полученную энергию, а не запасать ее впрок. Хотя полностью без углеводов, то есть без энергии, телу с постройкой новых мускулов справиться удастся едва ли.

Потому меню атлета должно быть максимально сбалансированным, то есть сочетать правильные пропорции протеинов и всего прочего.

После того, как мы разобрались в постройке организмом новых тканей и клеток, пора переходить к их разрушению. Ведь ничто не может расти вечно. Катаболизм является совокупностью процессов, которые противоположны анаболизму.

Если в первом случае речь идет о наращивании, постройке, создании, то сейчас наступает пора расщеплению сложных веществ на более простые, окисления и распада. Фактически, это тотальная оптимизация ресурсов, для более качественного их использования и выведения.

В совокупности все эти процессы называются метаболизмом.

Катаболизм – что это такое, общий путь и этапы процесса в организме

Организм каждого из нас работает, словно раскачивающийся маятник, постоянно разрушая уже отработанные материалы, при этом выстраивая новые ткани. Интенсивность или скорость анаболизма и катаболизма напрямую регулируется специальными гормонами. Их много, но для примера хватит всего парочки.

  • Глюкокортикоиды активно расщепляют аминокислоты и белки, но глюкозу разлагать не дают.
  • В то же время инсулин «занят» как раз ее переработкой, активно притормаживая работу над протеином.
  • Подстегнуть процесс катаболизма способен адреналин.
  • Тестостерон наоборот, тормозит расщепление, «подогревая» анаболизм, постройку новых тканей.

Бытует мнение среди некоторых малоопытных атлетов, будто катаболизм протекает с потреблением большого количества протеина, при этом разрушая все те мышцы, которые они с таким трудом наращивали.

На самом деле относиться к этому процессу негативно нет никаких оснований. Однако, именно расщепляя все эти вещества, телу удается получить энергию, для поддержки собственного существования. В ее отсутствие вы просто не имели бы сил для тренировок.

Кроме того, именно катаболизм расщепляет также липиды, не давая нам поправляться без меры.

В процессе можно выделить три основные стадии, о которых неплохо было бы узнать. Так можно более наглядно понять физиологию и биохимию собственного тела. Первые две относятся к специфическим, они уникальны для метаболизма белков, углеводов и жиров. Последняя имеет отношение к общим.

  • Полимеры преобразовываются в мономеры. Если проще, белки разлагаются на аминокислоты, углеводы превращаются в полисахариды, а липиды образуют жирные кислоты и глицерин (глицерол). Полученная в результате реакции энергия рассеивается в пространство в виде обычного тепла.
  • Мономеры тоже не остаются стабильными, а преобразовываются в общие продукты. В основном это ацетил-КоА. При этом энергия, частично рассеиваясь, все же сохраняется в виде восстановленных коферментных форм.
  • Третья стадия подразумевает окисление ацетил-КоА до углекислоты и воды в реакциях так называемого цикла Кребса. Кому интересно может прочесть об этом в научной литературе.

Окислительные реакции третьей стадии напрямую связаны с окислением и дыханием тканей. При этом, чуть менее половины энергии, полученных во время нее, сохраняется в виде окислительного фосфорилирования.В результате всех этих путей катаболизма биополимеры расщепляются до углекислоты, воды и аммиака. Именно их можно назвать основными продуктами метаболизма в общем.

Если вы не сильны в биохимии, не нужно расстраиваться. Ведь можно объяснить все эти явления более просто. Существует пять основных этапов, на которые можно разделить весь процесс катаболизма.

  • Стресс.
  • Разрушение.
  • Супервосстановление.
  • Оптимизация.
  • Поддержка баланса.
  • Стрессом можно считать практическая любая деятельность человека, вне зависимости ее направленности. Потребление резервных ресурсов начинается именно с него. Что бы вы ни делали на протяжении дня, даже занимаясь обычными домашними делами, вы вводите организм в стрессовую ситуацию, на которую он должен отреагировать.

    Как мы уже упоминали, в ходе катаболизма происходит разрушение запасов энергии, заготовленных впрок. В результате могут наблюдаться разные необычные и привычные явления. При этом некоторые поступки, поведенческие признаки, события, более сильно влияют на активизацию процесса, чем другие.

    • Уменьшение времени сна или его нарушения, бессонница или наоборот постоянная сонливость.
    • Необычная или непосильная физическая активность, чрезмерные нагрузки.
    • Резкая смена рациона, режима или плана питания.
    • Увеличение употребления стимуляторов адреналинового типа.

    Первый этап

    Первый этап катаболизма — это расщепление полученных из пищи веществ с помощью специальных ферментов. Для некоторых веществ роль фермента могут выполнять гормоны. Например, сахар расщепляет инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой. При этом для данного этапа характерно только выделение тепла. Оно не пропадает бесследно.

    В частности, оно используется для поддержания нормального уровня жизнедеятельности организма. И мы данный процесс чувствуем как сохранение определенной температуры тела. При этом данный круг достаточно интересный. Ведь катаболизм может осуществляться только при наличии определенной температуры. Теплота является естественным катализатором любых химических процессов в организме или во внешней среде. Процесс расщепления жизненно необходимых веществ является достаточно сложным, поэтому без второго этапа не обойтись.

    Второй этап называется гликолизом. На данном этапе подвергается расщеплению глюкоза. Данный процесс осуществляется в цитоплазме клетки. Как следствие второго этапа, 40% запасается в виде АТФ, а остальная часть получившейся энергии используется в виде тепла. Вообще, терморегуляция в нашем организме, как видим, обходится ему очень дорого.

    Данный этап катаболизма происходит при непосредственном участии кислорода. Он осуществляется в митохондриях, которые являются нашими естественными аккумуляторами. Данные элементы нашего организма очень маленькие, их невозможно увидеть невооруженным взглядом. При этом данные аккумуляторы имеются в каждой клетке, способной к метаболизму. И именно в них происходит накопление АТФ. И третий этап завязан полностью на синтезе аденозинтрифосфорной кислоты.

    ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Пониженная кислотность желудка: как повысить?

    1)Подготовительный(распад сложныхмолекул до их составных компонентов):белки → аминокислоты; сложные углеводы→ моносахариды; липиды → спирты и высшиежирные кислоты; полинуклеотиды →мононуклеотиды.

    Этотпроцесс осуществляется без участиякислорода, и АТФ здесь не образуется.Он происходит либо в желудочно-кишечномтракте (если речь идет о расщеплениисложных веществ, поступающих с пищей),либо в клетках организма (при распадесобственных, или тканевых сложныхмолекул).

    Расщеплениесложных веществ, поступающих с пищей,всегда происходит путем гидролиза приучастии соответствующих гидролитическихферментов желудочно-кишечного тракта.

    Расщепление собственных белков, липидов и нуклеотидов также осуществляетсяпутем гидролитического распада, а чтокасается углеводов – их распад в клеткахорганизма может происходить как путемгидролиза, так и путем фосфоролиза.

    2)Этап универсализации(высвободившиеся в результатеподготовительного этапа низкомолекулярные органические соединения, такие какмоносахариды, аминокислоты, глицерин,жирные кислоты, подвергаются дальнейшейметаболизации с образованием относительнонебольшого круга веществ, чаще всего,это ПВК либо другие кетокислоты,ацетилкоэнзим А или сукцинилкоэнзимА.

    Этотэтап также осуществляется в клеткахорганизма без участия кислорода(например, гликолиз, β-окислениежирных кислот).АТФ при этом может образовываться, ноотносительно немного.

    3) Этап полногораспада (происходит в митохондрияхклеток, причем, исключительно в аэробныхусловиях).

    Воснове этого процесса лежат такие этапыаэробного дыхания как цикл Кребса иокислительное фосфорилирование, врезультате которых промежуточныеметаболиты, образовавшиеся на этапеуниверсализации, полностью окисляютсядо воды и углекислого газа с высвобождениемэнергии, которая аккумулируется в формемакроэргических химических связей АТФ.

    Этапы анаболизма

    Анаболизм– синтез крупных молекул из мелких,идущий с затратой энергии. Вклетках животных и растений протекаетмножество анаболических реакций, в ходекоторых из мелких молекул строятсяболее крупные.

    Каждаяклетка обычно сама синтезирует для себянеобходимые белки, нуклеотиды, липиды,полисахариды и другие сложные вещества,а не получает их готовыми из другихклеток (к примеру, гликоген, находящийсяв мышцах, синтезируется в мышечныхволокнах, а не приносится кровью изпечени).

    Исходнымсырьем для процессов биосинтеза являютсясравнительно немногие вещества, в томчисле ацетилкоэнзим А, глицин,сукцинилкоэнзим А, рибоза, ПВК и глицерин.

    2)Образование структурных блоков(аминокислот, моносахаридов, высшихжирных кислот и др.), необходимых длясинтеза сложных органических молекул.

    3) Биосинтез сложных(и в том числе высокомолекулярных)соединений: белков и пептидов, сложныхуглеводов, липидов, полинуклеотидов.

    Каждый этапбиосинтеза катализируется отдельнымферментом.

    Некоторыереакции в биосинтетических процессахне требуют доставки энергии извне, хотяв целом происходящие в клетках процессысинтеза нуждаются в поступлении энергии.

    Обратите внимание

    Синтез сложныхмолекул и их расщепление регулируетсяпри помощи различных, обособленных другот друга механизмов.

    Катаболизм — страшный сон культуриста. Катаболизм — распад мышечной ткани. Катаболизм — это то, что активно пытаются подавить спортсмены-представители силовых видов спорта. Но так ли страшен катаболизм, как его себе представляет обыватель? Попробуем разобраться.

    Катаболизм, с точки зрения физиологии — распад тканей тела. Распад происходит с высвобождением в кровь мономеров, таких как глюкоза, аминокислоты, жирные кислоты, глицерин. Все эти продукты используются самим же телом, в случае недостаточного потребления пищевых веществ.

    Причем, совсем не обязательно элементарно есть мало — при привычном рационе питания, стрессовая ситуация ускоряет специфические и общие пути катаболизма.

    Причем, катаболизм, как процесс, вовсе не избирателен — «сгорают» все доступные источники энегргии — мышцы, жир, гликоген печени и мышц.

    НомерЭтап

    1Стрессовая ситуация.

    2Реакция со стороны симпато-адреналовой системы: уровень гипаталамо-гипофизарной системы.

    3Ответная реакция со стороны надпочечеников, с выбросом адреналина, норадреналина, кортизола.

    4Начало действия гормонов на ткани- мишени.

    5Окончание действия катаболических гормонов в силу: прекращения воздействия стрессового фактора и истощения надпочечеников и центральной нервной системы.

    Сразу же оговоримся, что привести надпочечники к состоянию истощения — задача нетривиальная, для этого нужно либо длительное время жестоко голодать, ограничивая себя в белках и жирах, либо получить травму, плохо совместимую с жизнью.

    Триггерными, то есть пусковыми, для запуска катаболических процессов ситуациями являются стрессовые ситуации. Любые стрессовые ситуации.

    Для того, чтобы внести ясность, сразу же оговоримся — любое сильное эмоциональное переживание, любая серьёзная нагрузка является для нашего тела стрессом.

    Не важно какова эмоциональная окраска происшествия — процессы катаболизма будут происходить одинаково.

    Чтобы сразу четко определиться, какие гормоны являются катаболическими, перечислим их ниже:

    • адреналин;
    • норадреналин;
    • кортизол;
    • гормоны щитовидной железы- тироксин (Т4), трийодтиронин (Т3).

    Казалось бы, катаболизм — однозначное зло — ведь в ходе катаболических процессов мы теряем мышечную ткань. И это действительно так. Однако, вместе с мышечной тканью мы теряем и жировую массу.

    Задача любого спортсмена, не важно любителя или профессионала, сделать так, чтобы катаболизм мышц был выражен минимально, а катаболизм жировой ткани- по-максимуму. Как это сделать? Читаем ниже.

    Давайте подробнее разбираться, что происходит в процессе катаболизма, чтобы понять, как его замедлить. Для того, чтобы мышечная ткань подвергалась меньшему процессу катаболизма, ее нужно рекрутировать. Проще говоря, использовать. Что мы и делаем, в процессе тренировок в зале.

    Однако, есть щепетильный момент- как именно нужно тренироваться? Есть традиционное представление, что в процессе похудения нам нужно много, так называемых, кардионагрузок- бег, скакалка, велотренажер- наше все.

    Силовые же нагрузки, вроде как, нужно выполнять с малым весом и с большим количеством повторений.

    Прочитали традиционные рекомендации? Так вот, если хотите сохранить свои мышцы — никогда им не следуйте.

    В процессе избавления от жировых излишков, нам необходим дефицит энергии. Но он не должен быть избыточным- 10-15%, больше не нужно. Единственное за чем нужно следить, так это за тем, что 10-15% недостатка калорийности рациона на первой неделе «сушки», превращаются в 5-7% уже к третьей неделе- вместе с весом меняется и потребность в питательных веществах.

    На фоне недостатка питательных веществ, запускаются катаболические процессы. Если мы ничего не будем делать, то в первую очередь, мы лишимся мышц — как метаболически-активная ткань, они являются главными потребителями калорий. Именно поэтому наше тело от них избавится в первую очередь. Но только в том случае, если будет знать, что мышцы нам не нужны.

    Понять, что мышцы телу нужны помогают тренировки. Но мы помним, что каждая тренировка — это стресс.

    Соответственно, наша задача сделать тренировки частыми, в недельном цикле, и относительно короткими по продолжительности- не более 40-45 минут каждая.

    И в этот промежуток времени мы должны тренироваться интенсивно- а это значит с приличными рабочими весами- такими, с которыми вы можете сделать не более 12 повторений в первом подходе упражнения.

    Помимо этого, не следует выполнять линейно большой объем нагрузки на мышцу- выберите 2, а лучше 3 мышечные группы и выполняйте «в круге» по одному подходу на каждую. Грудь- спина- дельты- отдых- грудь спина- дельты- отдых- и так далее. Чего мы добиваемся таким образом?

  • Снижаем катаболический эффект тренировки.
  • Максимально рекрутируем мышцы, за счет сохранения рабочих весов, мы не даем уйти объёмам.
  • Работаем над локальным жиросжиганием- кровь, насыщенная катаболическими гормонами, активно перемещается по телу, сжигая жир там, где нам это необходимо. И да, локальное жиросжигание возможно, но, что называется, ощутить на себе его эффект, возможно только в том случае, когда ваш подкожно-жировой слой не более 17%и процентов.
  • Этапы катаболизма

    Как повысить анаболизм

    Только при равновесии анаболизма и катаболизма будет обеспечен правильный обмен веществ и здоровое состояние человека. Чрезмерное преобладание одного процесса над другим становится причиной развития разных патологий, поэтому стоит проконсультироваться у врача, прежде чем решиться повысить анаболизм.

    1. Диета. Увеличение количества потребляемого белка приводит к закономерному росту объема строительных материалов для мышц. При этом лишний протеин не будет так полезен, если употреблять низкокалорийную пищу, поскольку организму не хватит энергии на его усвоение. Питание должно быть сбалансированным, тогда клетки будут получать необходимый строительный материал быстрее и мышечные ткани начнут расти.
    2. Сон. Полноценный отдых очень важен для анаболизма, особенно, если в этот день человек занимался спортом.
    3. Режим питания. Без своевременного поступления в организм питательных веществ процесс роста тканей невозможен.
    4. Психическая стабильность. Для снижения скорости катаболических реакций важно избегать стрессовых ситуаций.
    5. Прием допинговых препаратов. Эта мера крайне нежелательна для ускорения анаболизма, поскольку часто приводит к проблемам на гормональном уровне и другим патологиям.

    Анаболизм и катаболизм в спорте

    Поскольку физические нагрузки являются серьезным стрессом для организма, они запускают катаболические процессы. Тренировки формируют необходимость искать дополнительные источники энергии (организм берет их не только из жировых отложений, но и в белках – строительных единицах мышц). Что такое катаболизм мышц? Это закономерный процесс, при котором энергия, необходимая для физических усилий, вырабатывается путем распада мышечных тканей.

    ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ:  Сахар: польза и вред для организма человека

    Анаболизм и катаболизм в спорте – всегда актуальная тема, поскольку для спортсменов важно сохранить максимум или даже нарастить объем мышц. Одной из основных задач человека любого возраста, который активно занимается спортом, является ослабление катаболических реакций белков и активизация анаболического процесса.

    Общий путь катаболизма Общий путь катаболизма включает

    Катаболический путь и соответствующий ему, но противоположный по направлению анаболический путь между данным предшественником и данным продуктом обычно не совпадают. Могут различаться и промежуточные продукты, и отдельные стадии этих путей. Например, протекающее в печени расщепление глюкозы до пирувата представляет собой процесс, состоящий из 11 последовательных стадий, катализируемых специфичными ферментами.

    Казалось бы, синтез глюкозы из пирувата должен быть простым обращением всех этих ферментативных стадий ее распада; такой путь представляется на первый взгляд и самым естественным, и наиболее экономичным. Однако в действительности биосинтез глюкозы в печени протекает иначе. Он включает лишь 9 из 11 ферментативных стадий, участвующих в ее распаде, а две недостающие стадии заменены в нем совсем другим набором ферментативных реакций, свойственным одному только биосинтетическому пути.

    Девушка занимается в тренажерном зале

    Можно было бы счесть ненужным расточительством наличие двух отдельных метаболических путей между двумя данными пунктами. Есть, однако, важные причины для того, чтобы катаболические и анаболические пути не совпадали. Первая из них заключается в том, что путь, по которому идет расщепление той или иной биомолекулы, может быть непригодным для ее биосинтеза по энергетическим соображениям.

    Расщепление какой-нибудь сложной органической молекулы можно сравнить со спуском с горы, а ее биосинтез с подъемом в гору; в первом случае свободная энергия выделяется, а во втором ее требуется затратить, чтобы осилить подъем. Попробуем пояснить это с помощью простой аналогии. Если столкнуть с вершины горы валун, то он покатится вниз, теряя при этом энергию.

    На некоторых, особо крутых участках пути, при отвесном падении, теряются сразу большие количества энергии. Втащить валун трактором на вершину по тому же пути, по которому он скатился вниз, скорее всего не удастся. Трактор сможет, вероятно, подняться вверх по более пологой дороге, минуя крутые склоны (рис. 13-8).

    Вторая причина, по которой соответствующие катаболические и анаболические пути неидентичны, состоит в том, что эти последовательности реакций должны регулироваться раздельно.

    НомерЭтап

    I этап – гидролитический. Под воздействием гидролаз в пищеварительном тракте белки, жиры, углеводы распадаются на соответствующие мономеры.

    II этап – специфические пути. Мономеры основных пищевых веществ при участии ферментов, специфичных для каждого класса веществ, превращаются в два метаболита – пировиноградную кислоту (ПВК) и ацетил-КоА. На этом этапе высвобождается 1/3 энергии питательных веществ.

    Ацетил-КоА (ацетилкоэнзим А) – макроэргический продукт конденсации коэнзима А с уксусной кислотой. Коэнзим А находится в клетке в свободном состоянии и взаимодействует с ферментом в момент реакции вместе с субстратом.

    После образования ПВК дальнейший путь распада веществ до СО2 и Н2О происходит одинаково в общем пути катаболизма.

    Структура молекулы

    1) окислительное декарбоксилирование ПВК;

    2) цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот (ЦТК), цитратный цикл).

    В общем пути катаболизма образуются первичные доноры водорода для цепи переноса электронов, которые окисляются НАД — или ФАД-зависимыми дегидрогеназами, передающими водород в дыхательную цепь.

    Реакции общего пути катаболизма происходят в матриксе митохондрий, и восстановленные коферменты передают водород непосредственно на компоненты дыхательной цепи, расположенные во внутренней мембране митохондрий, где образуется АТФ.

    На этом этапе высвобождается 2/3 энергии питательных веществ.

    БИОЭНЕРГЕТИКА

    На предыдущей лекции была рассмотрена общая схема катаболизма. Одна из основных функций катаболизма – извлечение химической энергии из содержащихся в пище веществ и использование этой энергии на обеспечение необходимых функций.

    Парень бежит

    Энергия окисляющихся веществ используется для синтеза АТФ из АДФ. АТФ – универсальный источник энергии в организме.

    Если энергия, освобождающаяся при реакции гидролиза вещества, превышает 30 кДж/моль, то гидролизуемую связь называют высокоэнергетической (макроэргической). Энергия гидролиза АТФ в среднем 50 кДж/моль. Макроэргическая связь в формуле обозначается знаком ~ (тильда).

    Использование клетками кислорода открывает возможности для более полного окисления субстратов.

    Тканевое дыхание – совокупность реакций окисления субстратов в живых клетках, сопровождающихся потреблением молекулярного кислорода и приводящих к выделению углекислого газа и воды и образованию биологических видов энергии.

    В организме этот процесс протекает многостадийно. Углерод превращается в диоксид углерода за счет кислорода самого окисляемого вещества и кислорода воды. В реакции участвуют акцепторы водорода, которые переносят его на кислород. Кислород используется для синтеза воды за счет водорода окисляемых субстратов.

    Таким же способом окисляются и другие вещества. Наибольшей скоростью тканевого дыхания характеризуются почки, мозг, печень, наименьшей – кожа, мышечная ткань (в покое).

    Главный путь синтеза АТФ из АДФ – окислительное фосфорилирование–синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата, происходящий благодаря энергии, выделяющейся при окислении органических веществ в процессе клеточного дыхания, т.е. сопряжение дыхания и фосфорилирования.

    Общий путь катаболизма

    Девушка спит

    Общий путь катаболизма включает: 1)окислительное декарбоксилирование пирувата до ацетил-Ко. А; 2)окисление ацетильной группы ацетил-Ко. А (2 и 3 углеродные атомы пирувата) в цикле трикарбоновых кислот (ЦТК); 3)выделение и аккумулирование энергии при дегидрировании метаболитов общего пути катаболизма в митохондриальных цепях переноса электронов (рассмотрели на предыдущей лекции).

    Стадии катаболических превращений ПВК (пируват) образуется из углеводов(глюкоза), глицерола, гликогенных аминокислот и лактата. Ацетил-Ко. А занимает центральное место в общем пути катаболизма и образуется в митохондриях: 1) при окислительном декарбоксилировани и пирувата; 2) при βокислении жирных кислот; 3) из кетогенных аминокислот.

    Пируватдегидрогеназный мульферментный комплекс Суммарное уравнение отражает окислительное декарбоксилирование пирувата, восстановление НАД до НАДН и образование ацетил-SKo. A. Суммарное уравнение окисления пировиноградной кислоты Превращение состоит из пяти последовательных реакций, осуществляется мультиферментным комплексом, прикрепленным к внутренней митохондриальной мембране со стороны матрикса. В составе комплекса насчитывают 3 фермента и 5 коферментов. Обратите внимание

    I этап Пируватдегидрогеназа (Е 1, ПВК-ДГ), ее коферментом является тиаминдифосфат (ТДФ) или тиаминпирофосфат (ТПФ), катализирует 1 -ю реакцию. ПВК взаимодействует с кофактором тиаминдифосфатом. Основную роль играет второй углеродный атом тиазольного кольца ТДФ, который легко теряет протон, превращаясь в карбанион.

    II этап Дигидролипоат-ацетилтрансфераза (Е 2), ее коферментом является липоевая кислота, катализирует 2 -ю и 3 -ю реакции. На втором этапе происходит взаимодействие гидроксиэтил. ТДФ с липоевой кислотой. Происходит перенос гидроксиэтильной группы на один из атомов серы ЛК. При этом гидроксиэтильная группа окисляется в ацетильную.

    В процессе окисления гидроксиэтильной группы и восстановления SH-группы ЛК возникает макроэргическая связь. Затем ацетильный остаток переносится на второй кофермент дигидролипоилтрансацетилазы — HS-Ko. A (следующий слайд). ЛК полностью восстанавливается (III этап). Образованный ацетил~SКо. А отделяется от полиферментного комплекса.

    II этап – продолжение III этап Дигидролипоат-дегидрогеназа (Е 3), кофермент – ФАД, катализирует 4 -ю и 5 -ю реакции.

    Регуляция пируватдегидрогеназного комплекса Превращение пирувата в ацетил-Ко. А – процесс необратимый. Поэтому синтез глюкозы из ацетил-Ко. А невозможен. Обычно ацетил-Ко. А далее превращается 2 -мя путями: 1) ацетильная группа ацетил. Ко. А окисляется до СО 2 и Н 2 О через ЦТК и сопряженные цепи переноса электронов с выделением и запасанием энергии в виде АТФ;

    2) используется для синтеза кетоновых тел, холестсрола и жирных кислот. ПВК-ДГ комплекс регулируется методом фосфорилированиядефосфорилирования. Повышение величин отношений НАДН/НАД , ацетил- Ко. А/Ко. А или АТФ/АДФ способствует фосфорилированию фермента протеинкиназой и инактивации комплекса. Следовательно, комплекс инактивируется, если клетка богата энергией и биосинтетическими предшественниками. Пируват и АДФ, наоборот, активируют ПВК-ДГ комплекс посредством ингибировния протеинкиназы

    ЦИКЛ ТРИКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ

    Катаболизм аминокислот

    Да, белки разлагаются в нашем организме до аминокислот. Но не только это происходит в нашем организме. Кроме всего прочего, аминокислоты также являются непосредственными участниками катаболизма. Сам процесс очень сложный, поэтому приведется только основная информация, которая не будет достаточно трудной для читателей. Именно аминокислоты являются основным средством, благодаря которому строятся белки.

    Нет ни одного участка тела, которое не нуждалось бы в белках. Однако некоторые из них могут быть вредными. Болезни, которые возникают по причине появления в организме неправильных белков, называются прионными. И, что интересно, ими можно заразиться в один момент.

    Выводы

    Мы разобрались, что такое катаболизм и для чего он нужен нашему организму. Причина очень проста. Даже самые нужные вещества в нашем организме иногда оказываются лишними. При этом мы не можем обойтись без этих веществ. Катаболизм позволяет не только получить энергию, но и ликвидировать излишки того, что нужно нашему организму. Просто то, чего чрезмерно много — это также плохо. И сей факт нужно учитывать.

    Важно понимать, что такое катаболизм не только для общего образования, но и, например, для сжигания лишнего веса. Но при этом нужно быть предельно осторожным, так как катаболизм может кроме жира сжигать и мышечную массу. Ему все равно, что попадает под прицел.

    Оцените статью
    DaDaFitness