Všetky životné prejavy ľudského organizmu majú chemický základ, t.j. premenu látok a energií. Ľudský organizmus (ako každý živočíšny organizmus) získava energiu v podobe zložitých chemických zlúčenín, ktoré sa v tele premieňajú. Každú chemickú reakciu sprevádza zmena energie. Preto je premena látok - metabolizmus - nerozlučne spätá s premenou energií. Rast, svalová činnosť, prejavy dráždivosti, bioelektrické deje, vylučovanie, každá funkcia, každý fyziologický jav závisí priamo od premeny látok
Štiepenie zložitých látok na jednoduché prebieha za prítomnosti kyslíka. Živočíšny organizmus oxiduje sacharidy, tuky a bielkoviny a uvoľňuje tak energiu potrebnú na životné deje. Konečný postup oxidácii je pre všetky živiny rovnaký a uskutočňuje sa v tzv. Krebsovom cykle. Konečnými splodinami sú oxid uhličitý a voda. Oxidácie v tele sú pomalé a postupné a uvoľňujú energiu v malých a použiteľných množstvách. Tieto deje označujeme ako katabolizmus. (Časť energie sa vždy uvoľňuje v podobe tepla.) Takto uvoľnená energia nemôže byť v organizme priamo využitá, ale prenáša sa na zlúčeniny, ktorých chemické väzby sú schopné viazať jej značné množstvo - makroergické fosfátové väzby. Makroergické fosfáty sú v každej bunke. Až túto energiu uloženú vo forme makroergických väzieb môže organizmus využiť na výstavbu živej hmoty a na všetku činnosť. Anabolizmom označujeme procesy, pri ktorých sa z jednoduchších látok tvoria nové, telu vlastné zložité látky. Pri týchto dejoch sa energia spotrebúva.
Premena látok, ktorá ustavične prebieha vo všetkých bunkách, zahŕňa tieto hlavné deje:
- Z jednoduchých vstrebaných látok sa vytvárajú látky telu vlastné. Sú to stavebné súčasti buniek a tkanív. Vo zvýšenej miere sa to deje napr. pri raste, ale aj v dospelom organizme sa všetky súčasti buniek ustavične obnovujú. Ďalej sa tvoria látky, ktoré majú pre organizmus biologický význam, ako sú enzýmy, hormóny, krvné farbivo, plazmatické bielkoviny a pod. Pri každej tejto syntéze sa spotrebúva energia.
- Pri štiepení zložitých látok na jednoduché sa uvoľňuje energia, ktorá umožňuje všetky životné deje.
- Niektoré látky sa hromadia v organizme do zásoby. Odtiaľ sa môžu v prípade potreby uvoľniť a použiť na predchádzajúce ciele. Zásobné látky sú tuky a sacharidy (živočíšny škrob - glykogén).
Úroveň premeny látok v živom organizme sa neustále mení v závislosti od podmienok vonkajšieho a vnútorného prostredia, od stavu a potrieb organizmu. Ak je človek v pokoji, metabolizmus sa znižuje, pri činnosti sa zvyšuje. Anabolické a katabolické deje sú v dospelom zdravom, primerane živenom a primerane činnom organizme v rovnováhe. V období rastu sú zvýšené anabolické deje a potreba energie stúpa. V starobe sa metabolizmus znižuje.
Metabolizmus je riadený hormonálne a nervovo. Metabolické reakcie treba usmerňovať, urýchľovať alebo spomaľovať. Tým sa reguluje rovnováha celého systému. Súčasne sa udržuje stálosť vnútorného prostredia, a to vzhľadom na premenlivosť prívodu živín a ich spotreby. Zásoby živín sa musia podľa potreby včas nielen mobilizovať, ale aj dopĺňať. Nervy ovplyvňujú metabolizmus najmä prostredníctvom hormónov, ktorých sekréciu riadia.
Premenu látok najviac zvyšuje svalová práca, požitie potravy a vysoká aj nízka teplota prostredia. Pokles premeny látok nastáva najmä pri hladovaní.
Premena sacharidov
Ústredné postavenie v premene sacharidov má glukóza. Nachádza sa vo všetkých telových tekutinách. V krvi je jej množstvo veľmi stále, prechodne sa zvyšuje po požití potravy. Glukóza je najpohotovejší a najdôležitejší zdroj energie pre mnoho tkanív. Nepostrádateľná je pre ústrednú nervovú sústavu. Zásobným zdrojom glukózy je glykogén. Táto zložitá látka sa tvorí z jednoduchých sacharidov a ukladá sa v bunkách (najmä v pečeni) a kostrových svaloch. Glykogén sa podľa potreby rozkladá na glukózu.
Premena tukov
Tuky tvoria v tele stavebnú časť všetkých buniek (cytoplazmy a membrán), ale sa aj ukladajú do zásoby. Sú výdatným zdrojom energie. Najviac je neutrálnych tukov. V krvnej plazme je určité stále množstvo tukov z potravy a zo zásobného tukového tkaniva.
Nadbytočný tuk sa ukladá do zásoby v bunkách tukového tkaniva, najmä pod kožou, v brušnej dutine a na iných miestach tela. Zásobný tuk je hlavnou energetickou rezervou organizmu. Od jej veľkosti napr. závisí v značnej miere čas, ktorý môže jedinec prežiť pri úplnom hladovaní. Človek má zásobného tuku priemerne 10 až 12% hmotnosti tela, u tučných ľudí je tento podiel väčší.
Premena bielkovín
Bielkoviny sú najdôležitejšie súčasti živej hmoty. Sú chemicky najzložitejšie a okrem uhlíka, kyslíka a vodíka obsahujú ešte dusík. V ľudskom tele na ne pripadá najväčší podiel (20%) pevných látok. Tvoria hlavnú súčasť buniek, uplatňujú sa ako enzýmy, hormóny, patrí medzi ne hemoglobín a pod. Pre život organizmu sú nevyhnutné. V krvi je stále určitá hladina aminokyselín (z potravy a z telových bielkovín). Aminokyseliny môžu byť aj zdrojom energie. Bielkoviny sa v tele neukladajú do zásoby.
