Metabolizm i energia obejmują kompleks złożonych reakcji biochemicznych, których zrozumienie przez zwykłą osobę może być dość trudne. Ten artykuł pomoże zrozumieć, jakie procesy zachodzą w organizmie z niezbędnymi związkami, które spożywamy z jedzeniem i które wpływają na nasz metabolizm.

Ogólna charakterystyka metabolizmu i energii

Wymiana energii i metabolizm przebiegają zgodnie z ogólnym schematem:

  • przyjmowanie substancji do organizmu, jego konwersja i wchłanianie;
  • stosować w ciele;
  • usuwanie lub przechowywanie nadwyżki.

Wszystkie procesy metaboliczne są podzielone na 2 typy:

  1. Asymilacja (metabolizm plastyczny, anabolizm) - tworzenie specyficznych dla organizmu związków z otrzymywanych substancji.
  2. Dysymilacja - procesy rozkładu złożonych związków organicznych na prostsze, z których następnie powstają nowe, specjalne substancje. Reakcje oddymiania zachodzą wraz z uwolnieniem energii, więc całość tego rodzaju procesu nazywana jest również wymianą energii lub katabolizmem.

Procesy te są sobie przeciwne, ale są ze sobą ściśle powiązane. Postępują w sposób ciągły, zapewniając normalne życie. Układ nerwowy odpowiada za regulację metabolizmu i energii. Głównym działem ośrodkowego układu nerwowego, który kontroluje wszystkie rodzaje metabolizmu, jest podwzgórze.

Główne typy

W zależności od form związków, które ulegają transformacji w ciele, wyróżnia się kilka rodzajów metabolizmu. Każdy z nich ma swoją specyfikę.

Wiewiórki

Białka lub peptydy to polimery utworzone przez aminokwasy.

Wykonuj wiele ważnych funkcji:

  • strukturalny (obecny w strukturze komórek tkankowych tworzących ludzkie ciało);
  • enzymatyczny (enzymy to białka biorące udział w prawie wszystkich procesach biochemicznych);
  • motor (interakcja aktyny i peptydów miozyny zapewnia wszystkie ruchy);
  • energia (rozkłada się, uwalnia energię);
  • ochronne (białka - immunoglobuliny biorą udział w tworzeniu odporności);
  • uczestniczyć w regulacji bilansu woda-sól;
  • transport (zapewnianie dostaw gazów, substancji biologicznie czynnych, leków itp.).

W organizmie z pokarmem białka rozkładają się na aminokwasy, z których następnie syntetyzowane są nowe peptydy charakterystyczne dla organizmu. Przy niewielkim spożyciu białek z pożywieniem 10 z 20 niezbędnych aminokwasów może być wytwarzanych przez organizm, reszta jest niezbędna.

Etapy metabolizmu białek:

  • spożycie białka z pożywienia;
  • rozkład peptydów na aminokwasy w przewodzie pokarmowym;
  • przenoszenie tego ostatniego do wątroby;
  • dystrybucja aminokwasów w tkankach;
  • biosynteza specyficznych peptydów;
  • wydalanie nieużywanych aminokwasów w postaci soli z organizmu.

Tłuszcze

Rodzaje metabolizmu i energii w ludzkim ciele obejmują metabolizm tłuszczów. Tłuszcze są związkami glicerolu i kwasów tłuszczowych. Przez długi czas uważano, że ich stosowanie nie jest konieczne do pełnego funkcjonowania organizmu. Jednak niektóre rodzaje takich substancji zawierają znaczące składniki przeciwmiażdżycowe.
Tłuszcze, będące ważnym źródłem energii, pomagają zatrzymać białka w organizmie, które zaczynają być wykorzystywane do ich produkcji przy braku węglowodanów i lipidów. Tłuszcze są niezbędne do wchłaniania witamin A, E, D. Ponadto lipidy są zawarte w cytoplazmie i ścianie komórkowej.

Wartość biologiczna tłuszczów zależy od rodzaju kwasów tłuszczowych, z którymi zostały utworzone. Kwasy te mogą być dwojakiego rodzaju:

  1. Nasycone, nie mające podwójnych wiązań w swojej strukturze, są uważane za najbardziej szkodliwe, ponieważ nadmierne spożywanie żywności o wysokiej zawartości tego rodzaju kwasu może powodować miażdżycę, otyłość i inne choroby. Obecny w maśle, śmietanie, mleku, tłustym mięsie.
  2. Nienasycone - korzystne dla organizmu. Należą do nich kwasy omega-3, -6 i -9. Pomagają wzmocnić odporność, przywrócić poziom hormonów, zapobiegają odkładaniu się cholesterolu, poprawiają wygląd skóry, paznokci i włosów. Źródłami takich związków są oleje różnych roślin i olej rybny.

Etapy metabolizmu lipidów:

  • spożycie tłuszczów w organizmie;
  • rozpad w przewodzie pokarmowym na glicerol i kwasy tłuszczowe;
  • tworzenie lipoprotein w wątrobie i jelicie cienkim;
  • transport lipoprotein do tkanek;
  • tworzenie specyficznych lipidów komórkowych.

Nadmiar tłuszczu odkłada się pod skórą lub wokół narządów wewnętrznych.

Węglowodany

Węglowodany lub cukry są głównym źródłem energii w organizmie.

Metabolizm węglowodanów:

  • konwersja węglowodanów w przewodzie pokarmowym w cukry proste, które są następnie wchłaniane;
  • konwersja glukozy do glikogenu, jego akumulacja w wątrobie i mięśniach lub wykorzystanie do wytwarzania energii;
  • konwersja glikogenu do glukozy przez wątrobę w przypadku spadku cukru we krwi;
  • tworzenie glukozy ze składników niewęglowodanowych;
  • konwersja glukozy do kwasów tłuszczowych;
  • rozkład tlenu glukozy na dwutlenek węgla i wodę.

W przypadku nadmiernego spożycia pokarmów bogatych w glukozę węglowodany przekształcane są w lipidy. Są one osadzane pod skórą i mogą być wykorzystywane do dalszej transformacji energii w komórkach.

Wartość wody i soli mineralnych

Metabolizm wody i soli to kompleks procesów pobierania, wykorzystywania i usuwania wody i minerałów. Większość płynu dostaje się do organizmu z zewnątrz. A także jest uwalniany w małych ilościach w organizmie podczas rozkładu składników odżywczych.

Funkcje wody w ciele:

  • strukturalny (niezbędny składnik wszystkich tkanek);
  • rozpuszczanie i transport substancji;
  • zapewnianie wielu reakcji biochemicznych;
  • niezbędny składnik płynów biologicznych;
  • zapewnia stały bilans wody i soli, uczestniczy w termoregulacji.

Ciecz jest wydalana z organizmu przez płuca, gruczoły potowe, układ moczowy i jelita.

Sole mineralne uzyskane z pożywieniem można podzielić na makro- i mikroelementy. Pierwsze obejmują minerały zawarte w znacznych ilościach - magnez, wapń, sód, fosfor i inne. Elementy śladowe są potrzebne ciału w bardzo małej ilości. Należą do nich żelazo, mangan, cynk, jod i inne pierwiastki.

Brak minerałów może niekorzystnie wpływać na aktywność różnych układów organizmu. Tak więc, przy niedoborze magnezu i potasu, obserwuje się nieprawidłowe funkcjonowanie ośrodkowego układu nerwowego, mięśni (w tym mięśnia sercowego). Brak wapnia i fosforu może wpływać na wytrzymałość kości, a niedobór jodu może wpływać na czynność tarczycy. Naruszenie równowagi wodno-solnej może powodować kamicę moczową.

Witaminy

Witaminy to duża grupa prostych związków niezbędnych do pełnego funkcjonowania wszystkich układów organizmu.

Witaminy są podzielone na 2 grupy:

  • rozpuszczalny w wodzie (witaminy B, witamina C i PP), które nie kumulują się w organizmie;
  • rozpuszczalny w tłuszczach (A, D, E) o podobnej właściwości akumulacji.

Niektóre związki (witamina B12, kwas foliowy) są wytwarzane przez mikroflorę jelitową. Wiele witamin jest częścią różnych enzymów, bez których wdrożenie procesów biochemicznych jest niemożliwe.

Etapy wymiany witamin:

  • spożycie żywności;
  • przeprowadzka do miejsca gromadzenia lub unieszkodliwiania;
  • konwersja do koenzymu (składnika enzymu niebiałkowego);
  • połączenie koenzymu i apoenzymu (białkowa część enzymu).

Przy braku jakiejkolwiek witaminy rozwija się hipowitaminoza, z nadmiarem - hiperwitaminozą.

Wymiana energii

Metabolizm energetyczny (katabolizm) to kompleks reakcji rozkładu złożonych składników odżywczych na prostsze z uwolnieniem energii, bez których wzrost i rozwój, ruch i inne przejawy aktywności życiowej są niemożliwe. Powstała energia jest gromadzona w postaci ATP (uniwersalne źródło energii w organizmach żywych), które jest zawarte we wszystkich komórkach.

Ilość energii uwalnianej po zjedzeniu produktu spożywczego nazywana jest jego wartością energetyczną. Ten wskaźnik jest mierzony w kilokaloriach (kcal).

Wymiana energii odbywa się w kilku etapach:

  1. Przygotowawczy Oznacza to rozkład złożonych składników odżywczych w przewodzie pokarmowym na te prostsze.
  2. Fermentacja beztlenowa to przekształcenie glukozy bez udziału tlenu. Proces odbywa się w cytoplazmie komórek. Końcowymi produktami etapu są 2 cząsteczki ATP, woda i kwas pirogronowy.
  3. Faza tlenowa lub tlenowa. Przechodzi w mitochondriach (specjalnych organellach komórek), podczas gdy kwas pirogronowy rozkłada się z udziałem tlenu, tworząc 36 cząsteczek ATP.

Termoregulacja

Termoregulacja to zdolność żywego organizmu do utrzymania stałej temperatury ciała, która jest ważnym wskaźnikiem wymiany ciepła. Aby wskaźnik ten był stabilny, należy przestrzegać równości wymiany ciepła i produkcji ciepła.

Produkcja ciepła - uwalnianie ciepła w ciele. Jego źródłem jest tkanka, w której zachodzą reakcje z uwolnieniem energii. Tak więc wątroba odgrywa ważną rolę w termoregulacji, ponieważ przeprowadza się w niej wiele procesów biochemicznych.

Przenoszenie ciepła lub regulacja fizyczna mogą odbywać się na trzy sposoby:

  • przewodzenie ciepła - przenoszenie ciepła do środowiska i przedmiotów mających kontakt ze skórą;
  • promieniowanie cieplne - przekazywanie ciepła do powietrza i otaczających obiektów przez promieniowanie podczerwone (termiczne);
  • parowanie - przenoszenie ciepła przez odparowanie wilgoci wraz z potem lub w trakcie oddychania.

Co wpływa na proces metaboliczny

Metabolizm każdego konkretnego organizmu ma swoją własną charakterystykę. Tempo metabolizmu zależy od kilku czynników:

  • płeć (zwykle u mężczyzn procesy metaboliczne są nieco szybsze niż u kobiet);
  • czynnik genetyczny;
  • proporcja masy mięśniowej (osoby z rozwiniętymi mięśniami potrzebują więcej energii do pracy mięśni, więc zachodzące procesy będą szybsze);
  • wiek (z biegiem lat tempo metabolizmu maleje);
  • tło hormonalne.

Ogromny wpływ na proces metabolizmu ma odżywianie. Tutaj ważna jest zarówno dieta, jak i jedzenie. Do prawidłowego funkcjonowania organizmu potrzebujesz optymalnej ilości spożywanych białek, tłuszczów, węglowodanów, witamin, minerałów i płynów. Ważne jest, aby pamiętać, że jedzenie trochę lepiej, ale często, ponieważ długie przerwy między posiłkami pomagają spowolnić metabolizm, co oznacza, że ​​mogą prowadzić do otyłości.

Podobne:Więcej od autora: