Verbum

НАТУРА́ЛЬНЫ АБМЕ́Н,

гл. ў арт Абмен, Бартэр.

т. 11, с. 208

іонны абмен

т. 7, с. 298

тлушчавы абмен

т. 15, с. 478

АБМЕ́Н ЭНЕ́РГІІ, энергетычны абмен,

сукупнасць працэсаў утварэння, назапашвання, трансфармацыі і выкарыстання энергіі ў жывых арганізмах, а таксама працэсаў абмену паміж імі і навакольным асяроддзем. Абмен энергіі неадрыўны ад абмену рэчываў, карэліруе з яго ўзроўнем, мае фундаментальнае значэнне ў жыцці ўсіх арганізмаў. У аснове ўнутрыклетачнага абмену энергіі ляжыць акісленне біялагічнае арган. злучэнняў з назапашваннем і ператварэннем т.зв. макраэргічных сувязяў АТФ, крэацінфасфату, фосфаэнолпірувату, 3-фосфагліцэрату і інш. макраэргаў (гал. ролю пры гэтым выконвае цыкл трыкарбонавых кіслот). Зыходнымі вонкавымі крыніцамі для забеспячэння іх энергет. патрэб з’яўляецца энергія пажыўных і інш. рэчываў, што засвойваюцца арганізмам, і светлавая энергія, якая ўключаецца ў біяэнергет. абмен праз фотасінтэз. Ён забяспечвае існаванне не толькі раслін, але і ўсіх гетэратрофных арганізмаў. Гал. крыніцы энергіі ўнутры арганізма — вугляводы (даюць больш за 50% энергіі) і тлушчы. Праз ператварэнні рэчываў у арганізме ажыццяўляецца трансфармацыя хім. энергіі ў інш. віды — мех., цеплавую і інш.

Я.В.Малашэвіч.

т. 1, с. 31

АБМЕ́Н РЭ́ЧЫВАЎ, метабалізм,

сукупнасць хім. ператварэнняў рэчываў у жывых арганізмах, якія забяспечваюць іх развіццё, жыццядзейнасць, самаўзнаўленне, сувязь з навакольным асяроддзем і адаптацыю да змен у ім. Аснову абмену рэчываў складаюць непарыўна звязаныя і ўзаемаабумоўленыя працэсы анабалізму, катабалізму і абмену энергіі. У сукупнасці яны забяспечваюць структурную і функцыян. цэласнасць арганізмаў, ляжаць у аснове іх гамеастазу. У планетарным маштабе абмен рэчываў складае важную частку кругавароту рэчываў у прыродзе. Для кожнага віду жывых арганізмаў характэрны свой, генетычна замацаваны ўзровень абмену рэчываў, які залежыць ад іх спадчынных уласцівасцяў, месца ў эвалюцыйным радзе, узросту, полу, умоў існавання і інш. фактараў (напр., абмен рэчываў ніжэйшы ў раслін і халаднакроўных жывёл, вышэйшы ў цеплакроўных, слабы ў час спячкі, анабіёзу, высокі ў перыяд размнажэння і г.д.). Пры вял. і разнастайным асартыменце арган. рэчываў, якія ўцягваюцца ў абмен, агульная яго схема ў розных арганізмаў падобная, вызначаецца ўпарадкаванасцю і падабенствам паслядоўнасці біяхім. ператварэнняў, што адбываюцца пры абавязковым удзеле ферментаў. Дзякуючы абмену рэчываў з пажыўных рэчываў утвараюцца характэрныя для дадзенага арганізма злучэнні, якія выкарыстоўваюцца як буд. ці энергет. матэрыял, пастаянна і няспынна абнаўляюцца органы і тканкі без прынцыповай змены іх хім. саставу. Асн. тыпы злучэнняў, якія ўдзельнічаюць у абмене рэчываў у арганізме, — бялкі, тлушчы, вугляводы, мінеральныя рэчывы. Іх навук. даследаванне вылучаецца ў самаст. раздзелы біяхіміі.

Ператварэнні рэчываў ад моманту іх паступлення ў арганізм да ўтварэння канчатковых прадуктаў распаду складаюць сутнасць т.зв. прамежкавага абмену рэчываў. Асн. яго этапы: ператраўленне і ўсмоктванне пажыўных рэчываў у страўнікава-кішачным тракце; дастаўка атрыманых рэчываў да розных органаў і тканак; іх перабудова, раскладанне і выкарыстанне для біясінтэзу спецыфічных рэчываў, клетак і тканак; раскладанне такіх рэчываў з утварэннем прамежкавых злучэнняў і канчатковых прадуктаў абмену; выдаленне апошніх з арганізма. Цэнтр. месца ў абмене рэчываў належыць цыклу трыкарбонавых кіслот, у якім перакрыжоўваюцца шляхі бялковага, вугляводнага, тлушчавага абмену (гл. схему). Найважн. прамежкавы прадукт абмену рэчываў — ацэтылкаэнзім A, які ўдзельнічае ва ўсіх працэсах анабалізму і катабалізму і аб’ядноўвае іх; асн. канчатковыя прадукты — H₂O, CO₃, NH₃, мачавіна і інш. У рэгуляванні працэсаў абмену рэчываў гал. месца займаюць змены актыўнасці і інтэнсіўнасці сінтэзу клетак, абмен можа самарэгулявацца па прынцыпе адваротнай сувязі. Вял. значэнне ў рэгуляванні абмену рэчываў маюць біял. мембраны. У высокаарганізаваных жывёл рэгулюецца і каардынуецца нейрагумаральнай сістэмай пры ўдзеле біял. актыўных рэчываў (вітаміны, гармоны, медыятары і інш.). Разбалансаванне абмену рэчываў з’яўляецца прычынай або вынікам узнікнення разнастайных хвароб, фіксацыя змен у ім — важны дыягнастычны сродак. Гл. таксама Бялковы абмен, Вугляводны абмен, Тлушчавы абмен, Мінеральны абмен.

Літ.:

Ленинджер А. Основы биохимии: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1985;

Страйер Л. Биохимия: Пер. с англ. Т. 1—3. М., 1984—85.

Я.В.Малашэвіч.

т. 1, с. 28

АСНО́ЎНЫ АБМЕ́Н,

колькасць энергіі, затрачанай арганізмам чалавека ці жывёлы пры магчыма поўным мышачным спакоі для забеспячэння мінім. ўзроўню абмену рэчываў і функцыян. актыўнасці, неабходных для падтрымання жыцця. Мінім. энергет. затраты арганізма чалавека вызначаюцца ў стане мышачнага спакою ў ляжачым становішчы, нашча, праз 12—16 гадз пасля прыняцця ежы, пры т-ры камфорту (18—20 °C). Вымяраецца ў кіладжоўлях, кілакалорыях на адзінку масы або паверхні цела, за 1 гадз або 1 суткі; залежыць ад масы цела, росту, узросту, полу, віду, характару харчавання, умоў месцажыхарства і інш. Больш высокі ў маладых людзей, у мужчын (у параўнанні з жанчынамі), у людзей, якія займаюцца фіз. працай, у спартсменаў. У людзей, што галадаюць або доўга хварэюць, асноўны абмен паніжаны Паказанні асноўнага абмену выкарыстоўваюць для дыягностыкі некаторых захворванняў (напр., эндакрынных залоз). У жывёлагадоўлі па Асноўным абмене вызначаюць нормы кармлення.

т. 2, с. 39

ІЗАТО́ПНЫ АБМЕ́Н,

працэс пераразмеркавання ізатопаў якога-н. элемента паміж рэчывамі ў час хім. рэакцый. Напр., калі хлорысты вадарод, абагачаны цяжкім ізатопам хлору, змяшаць з хлорам прыроднага ізатопнага саставу, то ў выніку І.а. хлор абагаціцца цяжкім ізатопам, а хлорысты вадарод збедніцца ім. Выкарыстоўваецца ў хім. даследаваннях для вывучэння элементарных стадый хім. працэсаў (гл. Ізатопныя індыкатары), для канцэнтравання патрэбнага ізатопу і інш.

Пры І.а. адбываецца замена аднаго ізатопу хім. элемента на іншы яго ізатоп у малекулах дадзенага рэчыва з захаваннем іх элементарнага саставу. Рэакцыі І.а. могуць ісці ў гамагенным (напр., у растворы паміж раствораным рэчывам і растваральнікам, у сумесі газаў) і гетэрагенным (напр., паміж цвёрдым ці вадкім рэчывам і нерастваральным газам) асяроддзі. Скорасць працякання І.а. вызначаецца механізмам рэакцый.

Э.А.Рудак.

т. 7, с. 177

БЯЛКО́ВЫ АБМЕ́Н,

сукупнасць хім. пераўтварэнняў бялкоў і амінакіслот у жывых арганізмаў; важнейшая частка абмену рэчываў (у спалучэнні з пераўтварэннямі інш. азотазмяшчальных рэчываў утварае сістэму азоцістага абмену). Два ўзаемазвязаныя бакі бялковага абмену ў арганізме — распад (катабалізм) і біясінтэз (анабалізм) бялкоў. Першая стадыя аднаўлення бялкоў — іх гідроліз да амінакіслот пры дапамозе ферментаў катэпсінаў (тканкавых пратэіназаў), што лакалізаваны пераважна ў лізасомах (дзейнічаюць у кіслым асяроддзі). Амінакіслоты ўтвараюцца і пры гідролізе (ператраўленні) харч. бялкоў пад уздзеяннем пратэалітычных ферментаў (пратэазаў) страўнікава-кішачнага тракту (пепсін, трыпсін, хіматрыпсін, эластаза, экзапептыдазы), якія ўсмоктваюцца ў ім і трапляюць у клетку. Толькі такім шляхам паступаюць у арганізм неабходныя яму незаменныя амінакіслоты. У клетках амінакіслоты ўтвараюць амінакіслотны фонд клеткі, выкарыстоўваюцца на сінтэз пептыдаў, бялкоў, пурынаў, пірымідзінаў, гемапратэінаў, вугляводаў, ліпідаў, нізкамалекулярных гармонаў і інш. рэчываў, уступаюць у асн. агульныя рэакцыі абмену: пераамініраванне, дэзамініраванне і дэкарбаксіліраванне.

Пры пераамініраванні (трансмініраванні) α-амінагрупа адшчапляецца ад L.-амінакіслот і пераносіцца ў асноўным на α-вуглярод α-кетаглутаравай кіслаты. Гэта рэакцыя мае асабліва вял. значэнне пры біясінтэзе амінакіслот у раслінах: нітраты і нітрыты, што трапляюць у расліны з глебы, аднаўляюцца з утварэннем аміяку, які звязваецца з α-кетаглутаравай кіслатой; утвараецца глутамінавая кіслата. Амінагрупа гэтай кіслаты ў працэсе рэакцыі пераносіцца на кетакіслоты з утварэннем інш. амінакіслот. Пры дэзамініраванні адбываецца распад амінакіслот з выдзяленнем аміяку. Найб. значэнне ў арганізме жывёл і чалавека мае акісляльнае дэзамініраванне, пры якім утвараецца кетакіслата і аміяк. Утвораныя пры пераамініраванні і акісляльным дэзамініраванні α-кетакіслоты здольныя аднаўляцца з утварэннем амінакіслот, якія ў працэсе катабалізму могуць выкарыстоўвацца на сінтэз глюкозы і ацэтонавых цел. Пры дэкарбаксіліраванні амінакіслот вылучаецца вуглякіслы газ (CO₂) і ўтвараюцца аміны, а пры дэкарбаксіліраванні араматычных амінакіслот — біягенныя аміны (трыптамін, сератанін, гістамін, γ-амінамасляная кіслата). Аміяк, што ўтвараецца пры дэзамініраванні амінакіслот і амінаў, таксічны для арганізма. Абясшкоджванне яго адбываецца пры аднаўленчым амініраванні, у рэакцыях сінтэзу глутаміну і аспаргіну, у цыкле сінтэзу мачавіны ў печані (у чалавека, млекакормячых і некат. інш. жывёл) ці мачавой кіслаты (у птушак, рэптылій, насякомых). У чалавека і жывёл мачавіна выдаляецца з арганізма з мачой, часткова ў выглядзе аманійных соляў, у раслін магчыма паўторнае яе ўключэнне ў працэсы сінтэзу бялку. Збалансаваны па паступленні (у т. л. ў складзе незаменных амінакіслот) і выдаленні азоту, бялковы абмен вызначае фарміраванне ў арганізме стану азоцістай раўнавагі, калі патрэба яго ў бялках можа быць мінімальнай (гл. Бялковы мінімум). Рэгулюецца бялковы абмен ў чалавека і жывёл ферментамі, гармонамі пры ўдзеле нерв. сістэмы (гл. Нейрагумаральная рэгуляцыя, Гарманальная рэгуляцыя).

Літ.:

Строев Е.А. Биологическая химия. М., 1986;

Николаев А.Я. Биологическая химия. М., 1989;

Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. 2 изд. М., 1990.

В.К.Кухта.

т. 3, с. 398

ВУГЛЯВО́ДНЫ АБМЕ́Н,

сукупнасць хім. працэсаў дэградацыі (катабалізму) і біясінтэзу (анабалізму) вугляводаў у арганізме. На 1-й стадыі катабалізму пры ўдзеле стрававальных ферментаў складаныя поліцукрыды і алігацукрыды распадаюцца да монацукрыдаў (гексоз і пентоз), якія на 2-й стадыі расшчапляюцца да аднаго і таго ж трохвугляроднага прамежкавага прадукту — пірувату (гліколіз), а потым у аэробных умовах да двухвугляроднай формы — ацэтыльнай групы ацэтылкаферменту A (гл. Трыкарбонавых кіслот цыкл). У анаэробных умовах піруват у большай частцы клетак жывёльных і раслінных тканак аднаўляецца да лактату, а ў клетках дражджэй у ходзе спіртавога браджэння ператвараецца ў этылавы спірт і вуглякіслы газ. На 3-й стадыі ацэтыльная група ацэтылкаферменту A уступае ў цыкл лімоннай к-ты — агульны канчатковы шлях, на якім усе віды малекул вугляводаў акісляюцца да вуглякіслага газу. Дэградацыя вугляводаў у арганізме суправаджаецца вызваленнем значнай энергіі, якая расходуецца на розныя працэсы жыццядзейнасці. Біясінтэз вугляводаў у жывых клетках можа адбывацца шляхам глюканеагенезу (сінтэз глюкозы ў клетках печані, які ўключае 9 з 11 ферментацыйных рэакцый, што ўдзельнічаюць у яе раскладзе) і шляхам ператварэння простых вугляводаў у больш складаныя аліга- і поліцукрыды.

С.А.Вусанаў.

т. 4, с. 285

МІНЕРА́ЛЬНЫ АБМЕ́Н,

сукупнасць працэсаў ужывання, усмоктвання, размеркавання і выдзялення неарганічных рэчываў з арганізма жывёл і чалавека. Разам з водным абменам М.а. забяспечвае пастаянства асматычнай канцэнтрацыі, іоннага складу, кіслотна-шчолачнай раўнавагі, аб’ёму вадкасцей унутр. асяроддзя арганізма (гл. Гамеастаз). Характар фіз.-хім. працэсаў у тканках вызначаюць іоны (Na​⁺, K​⁺, Ca​²⁺, Mg​²⁺, Cl​⁻, ${SO}_4^{\mathrm{2-}}$, ${HCO}_3^{\mathrm{-}}$ і інш.) і мікраэлементы. Пазаклетачная вадкасць мае шмат Na​⁺, Ca​²⁺, Cl​⁻, унутрыклетачная — K​⁺, Mg​²⁺, фасфаты. Іонная асіметрыя забяспечваецца дзейнасцю плазматычных мембран, звязваннем некат. іонаў хім. кампанентамі клетак, назапашваннем у органах (напр., у касцявой тканцы дэпаніруецца Ca​²⁺, Mg​²⁺, Sr​²⁺). У млекакормячых жывёл і чалавека солі выводзяцца праз кішэчнік і ныркі (экскрэцыя ўзмацняецца пры іх лішку і памяншаецца пры недахопе). Сутачная патрэба чалавека ў асобных хім. элементах залежыць ад узросту, полу, клімату, роду дзейнасці, рацыёну харчавання. Канцэнтрацыя асобных іонаў падтрымліваецца спец. сістэмамі рэгуляцыі (напр., Na​⁺ і K​⁺ — гармонамі кары наднырачнікаў, Ca​²⁺ — гармонамі шчытападобнай і каляшчытападобнай залоз) і каардынуецца ц. н. с. Парушэнне М.а. прыводзіць да паталаг. з’яў (напр., павышэнне канцэнтрацыі K​⁺ у плазме крыві парушае сардэчную дзейнасць, паніжэнне — выклікае мышачную слабасць, парушэнне функцый нырак і страўнікава-кішачнага тракту).

Літ.:

Гинецинский А.Г. Физиологические механизмы водно-солевого равновесия. М.; Л., 1963;

Кравчинский Б.Д. Физиология водно-солевого обмена жидкостей тела. Л., 1963.

С.С.Ермакова.

т. 10, с. 383