Поступившие в желудочно-кишечный тракт пищевые продукты подвергаются распаду до своих составных частей. Так, белки, в основном, расщепляются до аминокислот, углеводы — до моносахаридов и частично до дисахаридов, жиры гидролизуются на глицерин, жирные кислоты и т. д. Эти мономеры всасываются из кишечника и разносятся кровью к различным органам и тканям. В клетках каждое из поступивших веществ подвергается различным, только ему присущим превращениям, которые определяются как промежуточный обмен (рис. 50). В понятие промежуточного обмена включаются процессы распада определенного вещества и синтеза необходимых для жизнедеятельности клеток соединений. Питательные вещества в клетках расщепляются или до конечных продуктов, которыми являются СО2 и Н2О, или их распад останавливается на стадии промежуточных а соединений. Последние, в основном, и используются для 8 синтеза специфических веществ. Например, одним из промежуточных продуктов распада глюкозы в клетке является 3-фосфоглицериновый альдегид, из которого может образоваться глицерин — один из основных компонентов жира. При окислении жирных кислот образуется ацетил-КоА — предшественник холестерина, половых гормонов, ацетил-холина и т. д.
Рис. 50. Общность обмена питательных веществ
Промежуточный обмен аминокислоты триптофана включает его превращения с образованием витамина — никотиновой кислоты.
Таким образом, сущность промежуточного обмена состоит в многообразных превращениях, поступающих и возникающих в клетках веществ.
Изучение промежуточного обмена сопряжено с многими трудностями. Во-первых, промежуточный обмен протекает внутри клетки и поэтому для его изучения необходимо знать особенности структуры и функции клеток и клеточных органелл. Во-вторых, все вещества в клетке в большей части находятся в динамических отношениях, которые постоянно меняются. И, наконец, процессы обмена различных веществ тесно переплетены между собой. Все это и определяет использование особых методов изучения промежуточного обмена, среди которых важное значение имеет метод применения и изотопов. Основа этого метода заключается в том, что в организм вводится вещество, в структуре которого один из атомов заменен его радиоактивным изотопом. Чаще других используют 14С и S35. Через некоторое время по ионизирующему излучению этого атома определяют его распределение и превращения. Часто пользуются методом нагрузок, когда в результате введения в организм большого количества определенного вещества и последующего измерения его количества в теле или в выделениях изучают его участие в обменных процессах в различных клетках. Среди других методов используют метод ангиостомии, разработанный
Изучение промежуточного обмена различных веществ разбирается детально в соответствующих разделах учебника. Так, промежуточный обмен аминокислот рассматривается в главе "Обмен белков", моносахаридов — "Обмен углеводов" и т. д.
1. Какая существует взаимосвязь организма с внешней средой?
2. Дайте определение понятиям: ассимиляция, диссимиляция, анаболизм, катаболизм.
3. Что понимают под обменом веществ организма?
4. Что понимают под энергетическим балансом организма?
5. Какова потребность человека в энергии и отчего она зависит?
6. Что является основным источником энергии?
7. Как происходит освобождение энергии пищи в организме?
8. Дайте характеристику условных трех этапов освобождения энергии в организме в ходе обмена веществ?
9. Напишите формулу ацетил-КоА и укажите на его биологическое значение.
10. Каково биологическое значение цикла Кребса?
11. Что такое биологическое окисление и каково его значение?
12. Что такое окислительное фосфорилирование?
13. Что такое макроэргические соединения и какое они имеют значение?
14. Приведите примеры макроэргических соединений.
15. Напишите формулу АТФ и укажите ее значение.
16. Какими методами изучается энергетический баланс организма?
17. Что такое промежуточный обмен?
Углеводы очень широко распространены в природе и особенно в растительном мире, где они составляют 70-80% из расчета на сухое вещество. В животном организме содержание углеводов значительно меньше, примерно около 2% веса тела. Однако для организма их значение очень велико. Об этом свидетельствуют важные и крайне разносторонние функции, которые выполняют углеводы:
1. энергетическая функция. Углеводы на 60% обеспечивают организм энергией. При окислении
2. пластическая функция. Углеводы принимают участие в синтезе многих очень важных веществ для организма, таких, как нуклеопротеиды, липоиды, сложные ферменты^ мукополисахариды и т. д. В растениях углеводы выполняют в основном опорную функцию;
