El metabolismo y la energía implican un complejo de reacciones bioquímicas complejas, que puede ser bastante difícil de entender para una persona común. Este artículo ayudará a comprender qué procesos ocurren en el cuerpo con los compuestos necesarios que consumimos con los alimentos y que afectan nuestro metabolismo.
Contenido material:
Características generales del metabolismo y la energía.
El intercambio de energía y el metabolismo proceden de acuerdo con el esquema general:
- la ingesta de sustancias en el cuerpo, su conversión y absorción;
- uso en el cuerpo;
- eliminación o almacenamiento de excedentes.
Todos los procesos metabólicos se dividen en 2 tipos:
- Asimilación (metabolismo plástico, anabolismo): la formación de compuestos específicos del cuerpo a partir de sustancias recibidas en él.
- Disimilación: los procesos de descomposición de compuestos orgánicos complejos en otros más simples, a partir de los cuales se formarán nuevas sustancias especiales. Las reacciones de disimilación tienen lugar con la liberación de energía, por lo que la totalidad de este tipo de proceso también se denomina intercambio de energía o catabolismo.
Estos procesos son opuestos entre sí, pero están estrechamente relacionados. Proceden continuamente, proporcionando vida normal. El sistema nervioso es responsable de la regulación del metabolismo y la energía. El departamento principal del sistema nervioso central, que maneja todos los tipos de metabolismo, es el hipotálamo.
Los tipos principales
Dependiendo de las formas de los compuestos que experimentan transformación en el cuerpo, se distinguen varios tipos de metabolismo. Cada uno de ellos tiene sus propios detalles.
Ardillas
Las proteínas o péptidos son polímeros formados por aminoácidos.
Realiza muchas funciones vitales:
- estructural (presente en la estructura de las células de los tejidos que forman el cuerpo humano)
- enzimático (las enzimas son proteínas involucradas en casi todos los procesos bioquímicos);
- motor (la interacción de los péptidos de actina y miosina proporciona todos los movimientos);
- energía (descomponer, liberar energía);
- protectora (las proteínas - las inmunoglobulinas están involucradas en la formación de la inmunidad);
- participar en la regulación del equilibrio agua-sal;
- transporte (suministro de gases, sustancias biológicamente activas, medicamentos, etc.).
Una vez en el cuerpo con alimentos, las proteínas se descomponen en aminoácidos, a partir de los cuales se sintetizan los nuevos péptidos característicos del cuerpo. Con una pequeña ingesta de proteínas con los alimentos, el cuerpo puede producir 10 de los 20 aminoácidos necesarios, el resto son indispensables.
Etapas del metabolismo de las proteínas:
- ingesta de proteínas de los alimentos;
- la descomposición de péptidos en aminoácidos en el tracto digestivo;
- moviendo este último al hígado;
- distribución de aminoácidos en tejidos;
- biosíntesis de péptidos específicos;
- excreción de aminoácidos no utilizados en forma de sales del cuerpo.
Grasas
Los tipos de metabolismo y energía en el cuerpo humano incluyen el metabolismo de las grasas. Las grasas son compuestos de glicerol y ácidos grasos. Durante mucho tiempo se creyó que su uso no es necesario para el funcionamiento completo del cuerpo. Sin embargo, ciertos tipos de tales sustancias contienen importantes componentes antiescleróticos.
Las grasas, al ser una fuente importante de energía, ayudan a retener proteínas en el cuerpo, que comienzan a utilizarse para producirla con una falta de carbohidratos y lípidos. Las grasas son esenciales para la absorción de vitaminas A, E, D. Además, los lípidos están contenidos en el citoplasma y la pared celular.
El valor biológico de las grasas está determinado por el tipo de ácidos grasos con los que se formaron. Estos ácidos pueden tener dos tipos:
- Los saturados, que no tienen dobles enlaces en su estructura, se consideran los más dañinos, ya que el consumo excesivo de alimentos con un alto contenido de este tipo de ácido puede causar aterosclerosis, obesidad y otras enfermedades. Presente en mantequilla, crema, leche, carne grasa.
- Insaturado: beneficioso para el cuerpo. Estos incluyen ácidos omega-3, -6 y -9. Ayudan a fortalecer la inmunidad, restablecen los niveles hormonales, previenen la deposición de colesterol, mejoran la apariencia de la piel, las uñas y el cabello. Las fuentes de tales compuestos son aceites de varias plantas y aceite de pescado.
Etapas del metabolismo de los lípidos:
- la ingesta de grasas en el cuerpo;
- descomposición en el tracto digestivo a glicerol y ácidos grasos;
- la formación de lipoproteínas en el hígado y el intestino delgado;
- transporte de lipoproteínas a los tejidos;
- La formación de lípidos celulares específicos.
El exceso de grasa se deposita debajo de la piel o alrededor de los órganos internos.
Carbohidratos
Los carbohidratos o azúcares son la principal fuente de energía en el cuerpo.
Metabolismo de carbohidratos:
- la conversión de carbohidratos en el tracto digestivo en azúcares simples, que luego se absorben;
- la conversión de glucosa en glucógeno, su acumulación en el hígado y los músculos, o su uso para generar energía;
- la conversión de glucógeno a glucosa por el hígado en caso de una caída en el azúcar en la sangre;
- la creación de glucosa a partir de componentes no carbohidratos;
- la conversión de glucosa en ácidos grasos;
- descomposición de oxígeno de glucosa a dióxido de carbono y agua.
En el caso del consumo excesivo de alimentos ricos en glucosa, los carbohidratos se convierten en lípidos. Se depositan debajo de la piel y se pueden usar para transformar aún más la energía en las células.
El valor del agua y las sales minerales.
El metabolismo de agua y sal es un complejo de procesos de ingesta, uso y eliminación de agua y minerales. La mayor parte del líquido ingresa al cuerpo desde el exterior. Y también se libera en pequeños volúmenes en el cuerpo durante la descomposición de nutrientes.
Funciones del agua en el cuerpo:
- estructural (un componente necesario de todos los tejidos);
- disolución y transporte de sustancias;
- proporcionando muchas reacciones bioquímicas;
- un componente esencial de fluidos biológicos;
- Proporciona un equilibrio constante de agua y sal, participa en la termorregulación.
El líquido se excreta del cuerpo utilizando los pulmones, las glándulas sudoríparas, el sistema urinario y los intestinos.
Las sales minerales obtenidas con alimentos se pueden dividir en macro y microelementos. Los primeros incluyen minerales contenidos en cantidades significativas: magnesio, calcio, sodio, fósforo y otros. El cuerpo necesita elementos traza en una cantidad muy pequeña. Estos incluyen hierro, manganeso, zinc, yodo y otros elementos.
La falta de minerales puede afectar negativamente la actividad de varios sistemas del cuerpo. Entonces, con una deficiencia de magnesio y potasio, mal funcionamiento del sistema nervioso central, se observan los músculos (incluido el miocardio). La falta de calcio y fósforo puede afectar la resistencia ósea, y la deficiencia de yodo puede afectar la función tiroidea. Las violaciones del equilibrio agua-sal pueden causar urolitiasis.
Vitaminas
Las vitaminas son un gran grupo de compuestos simples necesarios para el pleno funcionamiento de todos los sistemas del cuerpo.
Las vitaminas se dividen en 2 grupos:
- soluble en agua (vitaminas B, vitamina C y PP) que no se acumulan en el cuerpo;
- liposoluble (A, D, E) que tiene una propiedad similar de acumulación.
Ciertos compuestos (vitamina B12, ácido fólico) son producidos por la microflora intestinal. Muchas vitaminas son parte de varias enzimas, sin las cuales la implementación de procesos bioquímicos es imposible.
Etapas del intercambio de vitaminas:
- ingesta de alimentos;
- mudarse al lugar de acumulación o eliminación;
- conversión a coenzima (un componente de una enzima de origen no proteico);
- La combinación de coenzima y apoenzima (parte proteica de la enzima).
Con la falta de cualquier vitamina, se desarrolla hipovitaminosis, con un exceso: hipervitaminosis.
Intercambio de energía
El metabolismo energético (catabolismo) es un complejo de reacciones de descomposición de nutrientes complejos a los más simples con la liberación de energía, sin los cuales el crecimiento y el desarrollo, el movimiento y otras manifestaciones de actividad vital son imposibles. La energía resultante se acumula en forma de ATP (fuente de energía universal en organismos vivos), que está contenida en todas las células.
La cantidad de energía liberada después de comer un producto alimenticio se denomina valor energético. Este indicador se mide en kilocalorías (kcal).
El intercambio de energía se lleva a cabo en varias etapas:
- Preparatoria. Implica la descomposición de nutrientes complejos en el tracto digestivo a los más simples.
- La fermentación sin oxígeno es la transformación de glucosa sin la participación de oxígeno. El proceso tiene lugar en el citoplasma de las células. Los productos finales de la etapa son 2 moléculas de ATP, agua y ácido pirúvico.
- Oxígeno o fase aeróbica. Pasa en las mitocondrias (orgánulos especiales de las células), mientras que el ácido pirúvico se descompone con la participación de oxígeno, formando 36 moléculas de ATP.
Termorregulación
La termorregulación es la capacidad de un organismo vivo para mantener una temperatura corporal constante, que es un indicador importante del intercambio de calor. Para que este indicador sea estable, debe respetarse la igualdad entre transferencia de calor y producción de calor.
Producción de calor: la liberación de calor en el cuerpo. Su fuente es el tejido en el que se producen reacciones con la liberación de energía. Entonces, el hígado juega un papel importante en la termorregulación, porque en él se llevan a cabo muchos procesos bioquímicos.
La transferencia de calor o la regulación física pueden realizarse de tres maneras:
- conducción de calor: transferencia de calor al medio ambiente y a los objetos en contacto con la piel;
- radiación de calor: la transferencia de calor al aire y a los objetos circundantes por radiación de rayos infrarrojos (térmicos);
- evaporación: transferencia de calor a través de la evaporación de la humedad con sudor o en el proceso de respiración.
Lo que afecta el proceso metabólico.
El metabolismo de cada organismo específico tiene sus propias características. La tasa metabólica está determinada por varios factores:
- género (generalmente en los hombres los procesos metabólicos son algo más rápidos que en las mujeres);
- factor genético
- la proporción de masa muscular (las personas con músculos desarrollados necesitan más energía para el trabajo muscular, por lo que los procesos que ocurren serán más rápidos);
- edad (con los años, la tasa metabólica disminuye);
- Fondo hormonal.
La nutrición proporciona un gran impacto en el proceso del metabolismo. Aquí, tanto la dieta como la ingesta de alimentos son importantes. Para el buen funcionamiento del cuerpo, necesita la cantidad óptima de proteínas consumidas, grasas, carbohidratos, vitaminas, minerales y líquidos. Es importante recordar que comer un poco mejor, pero a menudo, ya que los largos descansos entre comidas ayudan a retrasar el metabolismo, lo que significa que pueden conducir a la obesidad.
