Обмен веществ
Человеческий организм – настоящая химическая лаборатория. Внутри нас постоянно циркулирует огромное количество разнообразных веществ, практически вся таблица Менделеева. Даже когда мы спим, в организме не прекращают свое течение различные реакции. Химические элементы поступают в организм, видоизменяются и покидают его, чтобы снова претерпеть превращение и вернуться обратно.
Элементы жизни
Кислород, водород, углерод и азот называют еще «элементами жизни». В той или иной форме они входят в состав всего живого на земле. Человеческий организм состоит на 70% из кислорода, на 18% его массу составляет углерод и на 10% – водород. Присутствие азота в человеческом теле очень незначительно, но не менее важно. Этот элемент входит в состав важнейших биологических веществ, белков и нуклеотидов.
Поступление в организм питательных веществ и жидкостей из окружающей среды, переваривание и усвоение их, выделение продуктов переработки называются обменом веществ, или метаболизмом. Это слово происходит от греческого «метаболе» – превращение. Действительно, метаболизм можно сравнить с волшебным превращением, т. к. из пищи образуется множество самых разных веществ, столь необходимых нашему телу, от различных металлов, таких как железо и цинк, до разнообразных газов. Важнейшая часть метаболических процессов в теле человека – это обмен белков, жиров и углеводов.
Созидание и разрушение
Обмен веществ представляет собой единство двух взаимно противоположных процессов: ассимиляции и диссимиляции. Ассимиляция представляет собой сумму процессов создания живой материи, в которую входят, например, усвоение клетками веществ, поступающих в организм из внешней среды. Диссимиляция, наоборот, заключается в разрушении веществ организма, при котором выделяется энергия, и образовании продуктов распада, которые затем удаляются из организма. Ассимиляция и диссимиляция – взаимно противоположные процессы, но при этом они неразрывно связаны друг с другом. При усилении ассимиляторных процессов автоматически усиливается диссимиляция. При росте организма, когда клетки активно размножаются, также значительно усиливаются реакции распада, вот почему этот процесс связан с повышенными затратами энергии.
Белки входят в состав важнейших частей клеток – клеточных рецепторов. Благодаря им клетки узнают из множества веществ, циркулирующих в организме, нужные именно им. Клеточные рецепторы обычно располагаются на поверхности и внутри клетки. Их удачно сравнивают с замками, держащими клеточные «двери» на «запоре» для всего лишнего и гостеприимно «распахивающие» их перед полезными веществами.
В ходе углеводного обмена сложные органические углеводы, попадая в желудок, расщепляются до простых моносахаридов, главным из которых является глюкоза. Этот элемент организмом обычно расходуется очень быстро. Кровь разносит глюкозу по всему организму, она поступает в клетки, где окисляется, в ходе чего высвобождается значительное количество энергии. Но только если клетки хорошо снабжаются кислородом. При кислородном голодании выход энергии будет значительно меньшим, а в придачу образуется токсичная молочная кислота. В клетки глюкоза поступает при помощи инсулина, гормона поджелудочной железы.
Количество не имеет значения
Многие элементы представлены в организме в микроскопических количествах, но от этого они не становятся менее важными. Без участия микроэлементов разладились бы многие стройные химические связи организма. К примеру, медь, входящая в состав ферментов, отвечает за кроветворение, иммунитет, обмен углеводов, участвует в обмене мелонина – пигмента, от которого зависит цвет кожи, волос и глаз. А йод необходим для синтеза гормона щитовидной железы – тироксина, а также для создания фагоцитов – патрульных клеток в крови, которые должны уничтожать посторонние тела, в частности микроорганизмы и даже неполноценные клетки. Недостаток йода вызывает серьезные нарушения обмена веществ, способствует развитию базедовой болезни и снижению иммунитета.
