Metabolizam i energija uključuju kompleks složenih biokemijskih reakcija, koje bi običnoj osobi moglo biti prilično teško razumjeti. Ovaj će vam članak pomoći da shvatite koji se procesi odvijaju u tijelu s potrebnim spojevima koje konzumiramo s hranom i koji utječu na naš metabolizam.

Opće karakteristike metabolizma i energije

Razmjena i metabolizam energije odvijaju se prema općoj shemi:

  • unos tvari u organizam, njegova pretvorba i apsorpcija;
  • upotreba u tijelu;
  • uklanjanje ili skladištenje viška.

Svi metabolički procesi su podijeljeni u 2 vrste:

  1. Asimilacija (plastični metabolizam, anabolizam) - stvaranje tjelesno specifičnih spojeva iz tvari koje su primljene u njega.
  2. Dissimilacija - procesi razgradnje složenih organskih spojeva u jednostavnije, iz kojih će se tada formirati nove, posebne tvari. Reakcije disimilacije odvijaju se s oslobađanjem energije, pa se cjelokupnost ove vrste procesa naziva i razmjenom energije ili katabolizmom.

Ti su procesi međusobno suprotni, ali usko su povezani. Nastavljaju kontinuirano, pružajući normalan život. Živčani sustav odgovoran je za regulaciju metabolizma i energije. Glavni odjel središnjeg živčanog sustava, koji kontrolira sve vrste metabolizma, je hipotalamus.

Glavne vrste

Ovisno o oblicima spojeva koji prolaze transformaciju u tijelu, razlikuje se nekoliko vrsta metabolizma. Svaki od njih ima svoje specifičnosti.

proteini

Proteini ili peptidi su polimeri formirani aminokiselinama.

Izvršite mnoge vitalne funkcije:

  • strukturne (prisutne u strukturi stanica tkiva koje čine ljudsko tijelo);
  • enzimski (enzimi su proteini uključeni u gotovo sve biokemijske procese);
  • motorički (interakcija aktinskih i miozinskih peptida osigurava sva kretanja);
  • energija (raspada, oslobađa energiju);
  • zaštitni (proteini - imunoglobulini sudjeluju u stvaranju imuniteta);
  • sudjelovati u regulaciji vodno-solne ravnoteže;
  • transport (osigurati isporuku plinova, biološki aktivnih tvari, lijekova itd.).

Jednom u tijelu s hranom proteini se razgrađuju do aminokiselina iz kojih se tada sintetiraju novi peptidi karakteristični za tijelo. Uz mali unos proteina s hranom, tijelo može proizvesti 10 od 20 potrebnih aminokiselina, a ostale su neophodne.

Faze metabolizma proteina:

  • unos proteina iz hrane;
  • raspad peptida na aminokiseline u probavnom traktu;
  • premještanje potonjeg u jetru;
  • raspodjela aminokiselina u tkivima;
  • biosinteza specifičnih peptida;
  • izlučivanje neiskorištenih aminokiselina u obliku soli iz tijela.

masti

Vrste metabolizma i energije u ljudskom tijelu uključuju metabolizam masti. Masti su spojevi glicerola i masnih kiselina. Dugo se vjerovalo da njihova upotreba nije potrebna za potpuno funkcioniranje tijela. Međutim, određene vrste takvih tvari sadrže značajne anti-sklerotične komponente.
Masnoće, kao važan izvor energije, pomažu zadržavanju proteina u tijelu, koji se počinju koristiti za proizvodnju uz nedostatak ugljikohidrata i lipida. Masti su ključne za apsorpciju vitamina A, E, D. Također, lipidi se nalaze u citoplazmi i staničnoj stijenci.

Biološka vrijednost masti određena je vrstom masnih kiselina s kojima su nastale. Te kiseline mogu imati dvije vrste:

  1. Zasićeni, koji u svojoj strukturi nemaju dvostruke veze, smatraju se najštetnijim, jer prekomjerna konzumacija hrane s visokim sadržajem ove vrste kiseline može uzrokovati aterosklerozu, pretilost i druge bolesti. Prisutan u maslacu, vrhnju, mlijeku, masnom mesu.
  2. Nezasićen - koristan za tijelo. Oni uključuju omega-3, -6 i -9 kiseline. Pomažu u jačanju imuniteta, obnavljanju hormonalne razine, sprječavanju taloženja kolesterola, poboljšavaju izgled kože, noktiju i kose. Izvori takvih spojeva su ulja raznih biljaka i riblje ulje.

Stadiji metabolizma lipida:

  • unos masti u organizam;
  • propad u probavnom traktu na glicerol i masne kiseline;
  • stvaranje lipoproteina u jetri i tankom crijevu;
  • transport lipoproteina u tkiva;
  • stvaranje specifičnih staničnih lipida.

Višak masti se taloži pod kožom ili oko unutarnjih organa.

ugljikohidrati

Ugljikohidrati ili šećeri glavni su izvor energije u tijelu.

Metabolizam ugljikohidrata:

  • pretvorba ugljikohidrata u probavnom traktu u jednostavne šećere koji se tada apsorbiraju;
  • pretvorba glukoze u glikogen, njezino nakupljanje u jetri i mišićima ili korištenje za stvaranje energije;
  • pretvorba glikogena u glukozu u jetri u slučaju pada šećera u krvi;
  • stvaranje glukoze iz ne-ugljikohidratnih komponenti;
  • pretvorba glukoze u masne kiseline;
  • raspad kisika od glukoze do ugljičnog dioksida i vode.

U slučaju prekomjerne konzumacije hrane bogate glukozom, ugljikohidrati se pretvaraju u lipide. Oni se talože pod kožu i mogu se koristiti za daljnju transformaciju energije u stanicama.

Vrijednost vode i mineralnih soli

Metabolizam vode i soli kompleks je procesa unosa, upotrebe i uklanjanja vode i minerala. Većina tekućine ulazi u tijelo izvana. A također se oslobađa u malim količinama u tijelu tijekom razgradnje hranjivih sastojaka.

Funkcije vode u tijelu:

  • strukturni (nužna komponenta svih tkiva);
  • otapanje i transport tvari;
  • pružanje mnogih biokemijskih reakcija;
  • bitna komponenta bioloških tekućina;
  • omogućava stalnu ravnotežu vode i soli, sudjeluje u termoregulaciji.

Tekućina se izlučuje iz tijela pomoću pluća, znojnih žlijezda, mokraćnog sustava i crijeva.

Mineralne soli dobivene hranom mogu se podijeliti u makro- i mikroelemente. Prvi uključuju minerale sadržane u značajnim količinama - magnezij, kalcij, natrij, fosfor i drugi. Elementi u tragovima potrebno je tijelu u vrlo maloj količini. Oni uključuju željezo, mangan, cink, jod i druge elemente.

Nedostatak minerala može nepovoljno utjecati na aktivnost različitih tjelesnih sustava. Dakle, s nedostatkom magnezija i kalija opaža se neispravnost središnjeg živčanog sustava, mišića (uključujući miokard). Manjak kalcija i fosfora može utjecati na čvrstoću kostiju, a manjak joda može utjecati na rad štitnjače. Kršenje ravnoteže vode i soli može uzrokovati urolitijazu.

vitamini

Vitamini su velika skupina jednostavnih spojeva potrebnih za potpuno funkcioniranje svih tjelesnih sustava.

Vitamini su podijeljeni u 2 skupine:

  • topiv u vodi (vitamini skupine B, vitamin C i PP) koji se ne nakupljaju u tijelu;
  • topiv u masti (A, D, E) koji ima slično svojstvo nakupljanja.

Određeni spojevi (vitamin B12, folna kiselina) stvaraju se pomoću crijevne mikroflore. Mnogi vitamini dio su različitih enzima, bez kojih je provedba biokemijskih procesa nemoguća.

Faze izmjene vitamina:

  • unos hrane;
  • premještanje na mjesto akumulacije ili odlaganja;
  • pretvorba u koenzim (komponenta enzima neproteinskog porijekla);
  • kombinacija koenzima i apoenzima (proteinski dio enzima).

Uz nedostatak bilo kojeg vitamina, razvija se hipovitaminoza, s viškom - hipervitaminoza.

Razmjena energije

Energetski metabolizam (katabolizam) je kompleks reakcija razgradnje složenih hranjivih sastojaka do jednostavnijih s oslobađanjem energije, bez kojih su rast i razvoj, kretanje i ostale manifestacije vitalne aktivnosti nemoguće. Rezultirajuća energija akumulira se u obliku ATP (univerzalni izvor energije u živim organizmima), koji je sadržan u svim stanicama.

Količina energije koja se oslobađa nakon konzumiranja prehrambenog proizvoda naziva se njegovom energetskom vrijednošću. Ovaj se pokazatelj mjeri u kilokalorijama (kcal).

Razmjena energije odvija se u nekoliko faza:

  1. Pripremna. Podrazumijeva razgradnju složenih hranjivih tvari u probavnom traktu na jednostavnije.
  2. Fermentacija bez kisika je transformacija glukoze bez sudjelovanja kisika. Proces se odvija u citoplazmi stanica. Konačni produkti faze su 2 molekule ATP-a, voda i piruična kiselina.
  3. Kiseonička ili aerobna faza. Prelazi u mitohondrije (posebne organele stanica), dok se piruična kiselina razgrađuje uz sudjelovanje kisika, tvoreći 36 ATP molekula.

thermotaxis

Termoregulacija je sposobnost živog organizma da održava konstantnu tjelesnu temperaturu, što je važan pokazatelj izmjene topline. Da bi ovaj pokazatelj bio stabilan, mora se poštovati jednakost između prijenosa i proizvodnje topline.

Proizvodnja topline - oslobađanje topline u tijelu. Njegov je izvor tkivo u kojem dolazi do reakcija s oslobađanjem energije. Dakle, jetra igra važnu ulogu u termoregulaciji, jer se u njoj provode mnogi biokemijski procesi.

Prijenos topline ili fizička regulacija mogu se odvijati na tri načina:

  • provođenje topline - prijenos topline u okoliš i predmete u dodiru s kožom;
  • toplinsko zračenje - prijenos topline na zrak i okolne predmete zračenjem infracrvenih (toplinskih) zraka;
  • isparavanje - prijenos topline isparavanjem vlage znojem ili u procesu disanja.

Što utječe na metabolički proces

Metabolizam svakog određenog organizma ima svoje karakteristike. Brzina metabolizma određuje nekoliko faktora:

  • spol (obično su u muškaraca metabolički procesi nešto brži nego u žena);
  • genetski faktor;
  • omjer mišićne mase (ljudi s razvijenim mišićima trebaju više energije za rad mišića, tako da će procesi koji se događaju biti brži);
  • dob (s godinama se metabolička stopa smanjuje);
  • hormonalna pozadina.

Ogroman utjecaj na proces metabolizma pruža prehrana. Ovdje su važna i prehrana i unos hrane. Za pravilno funkcioniranje tijela potrebna vam je optimalna količina konzumiranih proteina, masti, ugljikohidrata, vitamina, minerala i tekućine. Važno je zapamtiti da jede malo bolje, ali često, jer duge pauze između obroka pomažu usporiti metabolizam, što znači da mogu dovesti do pretilosti.

Povezano Softver:Više od autora: