Энергия и обмен веществ – это основа всех проявлений жизнедеятельности организмов и представляет собой совокупности всех процессов преобразования энергии и веществ в живом организме, а так же обмен энергией и веществами между живыми организмами и внешней средой.
Обмен энергии и веществ (метаболизм) в живом организме, это комплекс взаимосвязанных между собой, но имеющих разное направление процессы: анаболизма (рост, развитие, обновление) и катаболизма (распад, расщепление).
Катаболизм — это экзотермический процесс расщепления компонентов клеток, сложных молекул, тканей и органов на более простые вещества, часть которых используется в качестве субстратов в биосинтезе, а другая часть распадается до концевых продуктов метаболизма с освобождением энергии при этом.
Катаболизм производит извлекание химической энергии из имеющихся молекул в пище и использует эту энергию для обеспечения необходимых функций организма.
Процесс жизнедеятельности осуществляется обеспечением энергией за счет аэробного (с применением кислорода) и анаэробного (бескислородного) катаболизма белков, жиров и углеводов, которые вместе с пищей поступают в организм. В процессе анаэробного расщепления глюкозы или ее запасного субстрата гликогена, приводит к образованию АТФ - аденозинтрифосфата, который является накопителем химической энергии клеток, универсальным энергетическим «топливом» в биологических системах. Количество энергии, которая образуется в процессе анаэробного обмена, не вполне достаточно для осуществления полноценных процессов жизнедеятельности животных организмов. Так за счет анаэробного гликолиза удовлетворяются лишь сравнительно непродолжительные энергетические надобности клетки.
Все происходящие процессы в живом организме, анаболизма и катаболизма находятся в состоянии динамического равновесия. При преобладании анаболических процессов надкатаболическими, происходит рост и накопление массы тканей, а в разе преобладаниякатаболических процессов может привести к частичному разрушению структуры ткани.Состояние равновесия анаболизма и катаболизма в большей мере зависит от возраста (анаболизм доминирует в детском возрасте, у взрослых в основном наблюдается равновесие, катаболизм преобладает в старческом возрасте), осуществляемой организмом физической или психоэмоциональной нагрузки, состояния здоровья.