В каждой клетке протекают сотни химических реакций, совокупность которых носит название обмен веществ (метаболизм). Однако обмен веществ в организме человека протекает не хаотично; он интегрирован и тонко настроен. Все превращения органических веществ, процессы синтеза и распада взаимосвязаны, координированы и регулируются механизмами, придающими химическим процессам нужное направление. В организме человека вообще, не существует самостоятельного обмена белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Все превращения объединены в целостный процесс метаболизма, подчиняющийся диалектическим закономерностям взаимозависимости и взаимообусловленности, допускающий также взаимопревращения между отдельными классами органических веществ. Подобные взаимопревращения диктуются физиологическими потребностями организма, а также целесообразностью замены одних классов органических веществ другими в условиях блокирования какого-либо процесса при адаптационных процессах и патологии.
Принципиально метаболизм включает в себя три взаимосвязанных между собой процесса:

1. Распад органических веществ (углеводы, жиры, белки) с аккумуляцией энергии - энергетическое звено.
2. Синтез мономеров и макромолекул (с затратой энергии), в том числе гормонов, ферментов, кофакторов и пр. - пластическое звено.
3. Процесс обезвреживание и выведение токсичных продуктов полученных в результате обмена веществ (продуктов метаболизма), в том числе свободных радикалов - звено утилизации.

Основные метаболические пути является общими для большинства клеток и организмов. Эти пути, в результате которых осуществляются син
тез, распад и взаимопревращение наиболее важных метаболитов (химические соединения, участвующие в обмене веществ), а также накопление химической энергии приводится ниже в упрощенном виде (рис. 41).

Рис. 41. Обобщенная схема внутриклеточного метаболизма.
Полученные питательных веществ (белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и липиды) не могут утилизироваться непосредственно, они сначала разрушаются, то есть катаболизируются до более мелких фрагментов с высвобождением свободной энергии (катаболизм). Возникающие метаболиты в дальнейшем могут использоваться для синтеза более сложных молекул (анаболизм). Катаболические и анаболические процессы взаимосвя
заны между собой и формируют систему промежуточного метаболизма (рис. 42).
Из многочисленных метаболитов наиболее важными являются - пи- руват и ацетил-КоА. Эти соединения являются связующими элементами между метаболизмом белков, углеводов и липидов. К метаболическому пулу принадлежат также промежуточные метаболиты лимонного цикла. Этот циклический путь (цикл трикарбоновых кислот, цикл Кребса) играет как катаболическую, гак и анаболическую роль, то есть является амфибо- лическим. Конечными продуктами разрушения органических веществ у животных являются диоксид углерода (CO2), вода (H2O) и аммиак (NH3). Аммиак превращается в мочевину и в такой форме выводится из организма.