Первым этапом О. в. (Обмен веществ) является пищеварение. Пита-тельные
вещества, поступающие с пищей (белки, углеводы, жиры), в пищеварительном
канале под-вергаются первичной химич. обработке, после чего теряют
свою видовую специфичность, и организм способен превратить их путем
дальнейших более глубоких изменений в собственные составные части
тканей.
Основные изменения, в ходе к-рых поступившие из пищеварительного канала
пищевые вещества используются организмом, происходят уже в тканях
и составляют т. наз. тканевой, или межуточный, обмен. Однако в тканевой
обмен вступают сразу не все вещества, часть их (углеводы, жиры) откладывается
в «запас» или, как говорят, образует депо; такими депо являются печень,
где откладывается животный крахмал (гликоген), подкожная клетчатка
и сальник, где откладываются жиры.
Межуточный, или тканевой, О. в. (Обмен веществ) заключается в цепи
химич. превращений поступивших в организм питательных веществ (белков,
жиров и углеводов). Превращения эти сводятся к двум процессам, к-рые
текут параллельно, взаимосвязанно и составляют сущность органич. жизни:
диссимиляции и ассимиляции. При диссимиляции сложные,
обладающие большой молекулой и большим запасом химич. энергии вещества
расщепляются с освобождением этой энергии, к-рая непосредственно переходит
в энергию физиологич. функций (сокращение мышц, секреция желез, энергия
нервных импульсов), в химич. энергию, превращающую простые вещества
в сложные, т. е. в энергию ассимиляции: образование тканевых белков,
гормонов, нейтрализация ядовитых веществ (продуктов распада), подлежащих
удалению из организма, и другие процессы, протекающие в сложном животном
организме. Интенсивность и направленность совершающихся в организме
химич. процессов, лежащих в основе О. в. (Обмен веществ) , зависит
от действия катализаторов белковой природы — ферментов. Почти любое
вещество, участвующее в О. в. (Обмен веществ) , вступает во взаимодействие
с ферментом. Каждая ферментативная реакция является отдельным звеном
в цепи тех превращений, к-рые лежат в основе О. в. (Обмен веществ)
Главным источником энергии, образующейся при диссимиляции и используемой
организмом, являются процессы разложения углеводов. Углеводы, поступающие
в организм гл. обр. в виде сложных Сахаров (ди- и полисахаридов —
сахарозы, крахмала), расщепляются под действием ферментов в желудочно-кишечном
тракте на простые сахара — моносахариды (глюкоза), к-рые всасываются
в кровь и разносятся ею в различные органы и ткани. Значительная часть
глюкозы, откладываясь в печени, превращается в гликоген. При нормальных
условиях в крови человека содержится от 80 до 120 мг глюкозы в каждых
100 см3 крови (т. е. 80—120 мг%). Содержание глюкозы в крови колеблется
в зависимости от состояния организма. Регуляция углеводного обмена
осуществляется центральной нервной системой как путем прямого воздействия
на печень, так и через железы внутренней секреции, вырабатывающие
гормоны (гл. обр. адреналин и инсулин). Значительная часть энергии,
необходимой организму для работы мышц, покрывается за счет окисления
углеводов. Окисление глюкозы в тканях и органах может проходить двумя
путями: аэробным, т. е. в присутствии кислорода (дыхание), и анаэробным,
т. е. без кислорода (т. наз. гликолиз). Анаэробные этапы превращения
глюкозы приводят к образованию пировиноградной кислоты, а из пировиноградной
кислоты — молочной кислоты. В аэробных условиях происходит окисление
пировиноградной кислоты до уксусной или до конечных продуктов обмена
— углекислого газа и воды. Главная масса энергии при расщеплении углеводов
освобождается аэробным путем, т. е. при участии кислорода, что составляет
сущность т. наз. тканевого дыхания, без участия к-рого ткани неизбежно
гибнут.
Жиры и липоиды (жироподобные вещества животного и растительного происхождения)
в желудочно-кишечном тракте также подвергаются расщеплению (липазами)
с образованием свободных жирных кислот и глицерина. Глицерин путем
ряда ферментативных превращений образует пировиноградную и уксусную
кислоты, к-рые в конечном итоге окисляются до углекислого газа и воды.
В итоге окисления жирных кислот образуются уксусная и ацето-уксусная
кислоты, к-рые также могут окисляться до углекислого газа и воды.
Т. обр., жиры, подобно углеводам, в процессе тканевого обмена используются
организмом как источник энергии.
При расщеплении белков в желудочно-кишечном тракте образуются низкомолекулярные
пептиды — вещества, занимающие промежуточное положение между белками
и аминокислотами, и свободные аминокислоты (особый вид органических
кислот, составляющих постоянные структурные единицы белков). Всасывающиеся
в кровь аминокислоты разносятся к различным органам и тканям, где
претерпевают ряд превращений: часть их используется для синтеза белков
плазмы крови и тканевых белков, часть идет на синтез ферментов и гормонов,
часть подвергается окислению, сопровождаемому в конечном итоге образованием
свободного аммиака, углекислого газа и воды. У человека и животных
особенно интенсивный распад аминокислот идет в печени. Образующийся
при распаде аминокислот аммиак превращается в мочевину или мочевую
кислоту и выделяется с мочой.
Исключительно важную роль в О. в. (Обмен веществ) и жизнедеятельности
организма играют вода как среда, в к-рой протекают все химич. превращения,
минеральные соединения (особенно фосфорная кислота), участвующие во
многих процессах обмена, и витамины, входящие в состав ферментов.
Характернейшей особенностью О. в. (Обмен веществ) в организме является
строгая согласованность и слаженность всех процессов, к-рые протекают
как единое целое при тесном взаимодействии отдельных процессов. Уже
первый этап обмена — переваривание пищи — представляет собой одновременно
протекающий процесс распада белков, жиров и углеводов в желудочно-кишечном
тракте. Установлена непосредственная связь между различными формами
О. в. (Обмен веществ) Она выражается в том, что отдельные структурные
элементы белков, жиров и углеводов могут превращаться друг в друга
после соответствующих химич. реакций. Экспериментально доказано превращение
продуктов обмена углеводов в аминокислоты, а также возможность синтеза
углеводов за счет белков. Возможность синтеза аминокислот из жиров
(жирных кислот) весьма ограниченна. Превращение углеводов в жиры доказано
в опытах на животных. Ряд работ подтверждает возможность превращения
глицерина в животном организме в углеводы. Т. обр., О. в. (Обмен веществ)
состоит из множества реакций (образование пировиноградной и уксусной
кислот), связывающих между собой обмен белков, жиров и углеводов в
единый процесс. Ведущую роль в регулировании О. в. (Обмен веществ)
|
