Biochimie curs 3

Metabolismul

Substanele nutritive obinute din alimente prin digestie constituie materialul pentru construcia i reconstrucia celulei vii. n acelai timp, aceste substane nutritive sunt necesare pentru producerea energiei utilizate n desfurarea proceselor vitale, de nmulire, de cretere i dezvoltare a organismului.

n organismul uman au loc aadar procese biochimice de formare continu a unor substane noi, asimilate de celule n procesul de construcie i reconstrucie celular. Aceste reacii consum energie pentru a se putea desfura. Alte reacii chimice descompun substanele complexe din organism, elibernd energia necesar celulei.

Ansamblul transformrilor chimice i energetice care au loc n celulele organismului se numete metabolism. Acest proces complex presupune un schimb permanent de materie i energie ntre organism i mediu, care determin adaptarea continu a organismului la condiiile de via. Prin aceasta metabolismul este considerat o funcie fundamental a vieii.

Metabolismul este rezultatul proceselor complementare de asimilaie i dezasimilaie. Atunci cnd asimilaia este egal cu dezasimilaia, individul consum o cantitate de substane nutritive egal cu energia utilizat pentru diverse activiti sau pentru meninerea funciilor vitale. n condiiile n care asimilaia este mai intens, organismul va crete n greutate. Dac dezasimilaia este mai intens, consumul energetic este mai mare, organismul va scdea n greutate.

Dezechilibrul mai poate fi determinat de condiiile de stres, de dereglarea activitii unor organe, de cantitatea i calitatea alimentelor consumate, de activitatea depus, de cerinele nutritive, precum i n funcie de vrst, sex, regim de via, stare de sntate etc.

Metabolismul prezint dou aspecte: metabolismul intermediar sau al substanelor i metabolismul energetic. Cele dou componente ale metabolismului se desfoar n organism sub forma unor reacii multiple, foarte complexe, care se produc sub aciunea enzimelor.

Metabolismul protidic

Proteinele (substane macromoleculare) se absorb din intestinul subire sub form de aminoacizi, care prin intermediul sngelui ajung la celule. Acestea iau din snge cantitatea necesar de aminoacizi, pe care i utilizeaz n sinteze de proteine proprii sau sunt degradai.

Procesul de degradare a aminoacizilor este complex, cuprinznd dezaminarea (eliminarea gruprii NH2, care se transform n amoniac), oxidarea lor (obinndu-se CO2, H2O i energie) i decarboxilarea.

Organul principal al metabolismului protidic este ficatul. Acesta transform amoniacul n uree, care se elimin prin urin. n metabolismul protidelor se mai formeaz compuii azotai, care nu apar n metabolismul altor substane, cum este glutamina (din ficat, rinichi, creier). Studiul echilibrului dintre cantitatea de azot ingerat i eliminat are importan clinic n investigarea metabolismului.

Metabolismul lipidic

Lipidele se absorb prin vilozitile intestinale sub form de glicerin i acizi grai. n celulele din pereii vilozitilor intestinale, acizii grai i glicerina resintetizeaz trigliceride, care intr n constituia unor substane complexe, formate din trigliceride, fosfolipide, colesterol i o parte proteic. Lipidele resintetizate trec n limf (70-80%). Acizii grai ajung la ficat (prin vena port) unde sunt degradai pn la corpi cetonici sau pot resintetiza lipide. Lipidele resintetizate n grsimi specifice ajung la esuturi, unde pot forma grsimi de constituie. Grsimile sintetizate n esutul adipos pot s se depoziteze sub form de grsimi de rezerv. Ca grsimi de rezerv pot s se depoziteze i n jurul unor organe i vase sanguine, avnd rol funcional sau, n hipoderm, cu rol n termoreglare.

n caz de nevoie, rezerva de grsimi este mobilizat de ficat printr-un mecanism nervos cu centrul n hipotalamus i printr-un mecanism umoral cu participarea adenohipofizei, suprarenalei i tiroidei.

Metabolismul glucidic

Glucidele ajung n urma absorbiei n ficat sub form de monozaharide (glucoz, galactoz, fructoz, manoz etc.). O parte dintre acestea se transform n glicogen, ca substan de rezerv. Glucoza trece n circulaia sanguin i este dus la esuturi. n funcie de necesiti, ficatul transform glicogenul n glucoz, pe care o descarc n snge ntr-o proporie care s nu depeasc 0,8-1,3 g glicemie. Glucoza din snge este preluat de muchi, unde se transform n glicogen propriu (muscular), care constituie o rezerv de substane nutritive. Prin utilizarea intensiv a glicogenului muscular se formeaz acidul lactic. Acesta, dac se formeaz n cantitate mare, n urma unui efort intens, produce febra muscular.

Glucoza se mai poate sintetiza n ficat, prin gluconeogenez, din substane neglucidice cum ar fi: acidul lactic, acidul piruvic, glicerina, arginina, acidul glutamic.

n organism, glucidele pot fi degradate anaerob i aerob.

Faza anaerob se desfoar n muchi, n lipsa oxigenului. Glucoza este degradat, trecnd prin diferite faze pn la acid lactic, cu degajare de energie, care se elibereaz rapid.

n faza aerob se oxideaz total pn la CO2 i H2O, cu eliberare mare de energie.

Energia necesar desfurrii reaciei este asigurat de ATP. Este important de reinut faptul c excesul de glucoz se transform n acizi grai (lipogenez) care n mare parte se depoziteaz n celulele esutului adipos.

Metabolismul energetic reprezint schimbul de energie care are loc ntre organism i mediul nconjurtor, precum i procesele care genereaz i asigur utilizarea energiei necesare desfurrii activitilor organismului. Energia produs prin reacii de oxidare intracelular se acumuleaz sub form de compui macroergici. Aceste substane elibereaz treptat energia pe msura nevoilor organismului. Energia neutilizat, n final, se transform n energie caloric.

Metabolismul bazal reprezint energia necesar pentru ntreinerea funciilor vitale ale organismului (digestia, respiraia, circulaia, excreia, funcionarea sistemului nervos etc.). Valoarea metabolismului bazal difer de la individ la individ n raport cu nlimea, deoarece este raportat la suprafaa corpului, de asemenea n raport cu vrsta, cu sexul, cu starea fiziologic a organismului. Valoarea standard este de 37-40 kcal/m2 de suprafa corporal/or.

Importante tulburri ale metabolismului bazal se produc prin dereglrile funcionale ale sistemului endocrin sau nervos. Valoarea metabolismului scade atunci cnd organismul intr n stare de repaus i crete o dat cu intensificarea activitii.PAGE 2