Metabolisms un enerģija ietver sarežģītu bioķīmisku reakciju kompleksu, ko parastam cilvēkam var būt diezgan grūti saprast. Šis raksts palīdzēs saprast, kādi procesi notiek organismā ar nepieciešamajiem savienojumiem, kurus mēs patērējam kopā ar pārtiku un kas ietekmē mūsu metabolismu.

Metabolisma un enerģijas vispārīgās īpašības

Enerģijas apmaiņa un vielmaiņa notiek saskaņā ar vispārīgo shēmu:

  • vielu uzņemšana organismā, tās pārvēršana un absorbcija;
  • lietošana ķermenī;
  • pārpalikuma noņemšana vai uzglabāšana.

Visi vielmaiņas procesi ir sadalīti 2 veidos:

  1. Asimilācija (plastmasas metabolisms, anabolisms) - ķermenim raksturīgu savienojumu veidošanās no vielām, kas tajā nonāk.
  2. Disimilācija - sarežģītu organisko savienojumu sadalīšanās procesi vienkāršos, no kuriem tad veidosies jaunas, īpašas vielas. Disimilācijas reakcijas notiek ar enerģijas izdalīšanos, tāpēc šāda veida procesu kopumu sauc arī par enerģijas apmaiņu vai katabolismu.

Šie procesi ir pretēji viens otram, bet ir cieši saistīti. Viņi turpina nepārtraukti, nodrošinot normālu dzīvi. Nervu sistēma ir atbildīga par metabolisma un enerģijas regulēšanu. Centrālās nervu sistēmas galvenā nodaļa, kas kontrolē visu veidu metabolismu, ir hipotalāms.

Galvenie veidi

Atkarībā no savienojumu formām, kas organismā tiek pārveidotas, izšķir vairākus metabolisma veidus. Katram no viņiem ir sava specifika.

Vāveres

Olbaltumvielas vai peptīdi ir polimēri, ko veido aminoskābes.

Veiciet daudzas dzīvībai svarīgas funkcijas:

  • strukturāls (atrodas audu šūnu struktūrā, kas veido cilvēka ķermeni);
  • fermentatīvi (fermenti ir olbaltumvielas, kas iesaistīti gandrīz visos bioķīmiskajos procesos);
  • motors (aktīna un miozīna peptīdu mijiedarbība nodrošina visas kustības);
  • enerģija (sadalās, atbrīvojot enerģiju);
  • aizsargājoši (olbaltumvielas - imunitātes veidošanā ir iesaistīti imūnglobulīni);
  • piedalīties ūdens-sāls līdzsvara regulēšanā;
  • transports (nodrošina gāzu, bioloģiski aktīvo vielu, zāļu utt. piegādi).

Vienreiz organismā ar pārtiku olbaltumvielas sadalās līdz aminoskābēm, no kurām tad tiek sintezēti jauni ķermenim raksturīgi peptīdi. Ar nelielu olbaltumvielu daudzumu uzturā organisms var ražot 10 no 20 nepieciešamajām aminoskābēm, pārējās ir neaizstājamas.

Olbaltumvielu metabolisma posmi:

  • olbaltumvielu uzņemšana no pārtikas;
  • peptīdu sadalīšana aminoskābēs gremošanas traktā;
  • pēdējās pārvietošana uz aknām;
  • aminoskābju sadalījums audos;
  • specifisku peptīdu biosintēze;
  • neizmantoto aminoskābju izdalīšanās no ķermeņa sāļu veidā.

Tauki

Metabolisma un enerģijas veidi cilvēka ķermenī ietver tauku metabolismu. Tauki ir glicerīna un taukskābju savienojumi. Ilgu laiku tika uzskatīts, ka to lietošana nav nepieciešama pilnīgai ķermeņa funkcionēšanai. Tomēr dažu veidu šādās vielās ir nozīmīgi anti-sklerotiski komponenti.
Tauki, kas ir svarīgs enerģijas avots, palīdz organismā saglabāt olbaltumvielas, kuras sāk izmantot tā ražošanai, ja trūkst ogļhidrātu un lipīdu. Tauki ir nepieciešami A, E, D vitamīnu absorbcijai. Arī lipīdi ir ietverti citoplazmā un šūnu sieniņās.

Tauku bioloģisko vērtību nosaka taukskābju veids, ar kuru tie tika izveidoti. Šīs skābes var būt divu veidu:

  1. Piesātinātie, kuru struktūrā nav divkāršu saišu, tiek uzskatīti par visnekaitīgākajiem, jo ​​pārmērīgs pārtikas produktu patēriņš ar lielu šāda veida skābes saturu var izraisīt aterosklerozi, aptaukošanos un citas slimības. Klāt sviestā, krējumā, pienā, taukainā gaļā.
  2. Nepiesātināts - labvēlīgs ķermenim. Tajos ietilpst omega-3, -6 un -9 skābes. Tie palīdz stiprināt imunitāti, atjaunot hormonālo līmeni, novērš holesterīna nogulsnēšanos, uzlabo ādas, nagu un matu izskatu. Šādu savienojumu avoti ir dažādu augu eļļas un zivju eļļa.

Lipīdu metabolisma posmi:

  • tauku uzņemšana organismā;
  • sadalīšanās gremošanas traktā līdz glicerīnam un taukskābēm;
  • lipoproteīnu veidošanās aknās un tievās zarnās;
  • lipoproteīnu transportēšana audos;
  • īpašu šūnu lipīdu veidošanās.

Tauku pārpalikums tiek nogulsnēts zem ādas vai ap iekšējiem orgāniem.

Ogļhidrāti

Ogļhidrāti vai cukuri ir galvenais ķermeņa enerģijas avots.

Ogļhidrātu metabolisms:

  • ogļhidrātu pārvēršana gremošanas traktā vienkāršos cukuros, kas pēc tam tiek absorbēti;
  • glikozes pārvēršana glikogēnā, tās uzkrāšanās aknās un muskuļos vai enerģijas iegūšanai;
  • glikogēna pārvēršana glikozē aknās, ja pazeminās cukura līmenis asinīs;
  • glikozes radīšana no bez ogļhidrātu sastāvdaļām;
  • glikozes pārvēršana taukskābēs;
  • glikozes skābekļa sadalīšanās līdz oglekļa dioksīdam un ūdenim.

Pārmērīga pārtikas produktu, kas bagāti ar glikozi, patēriņa gadījumā ogļhidrāti tiek pārveidoti par lipīdiem. Tie tiek nogulsnēti zem ādas un var tikt izmantoti enerģijas tālākai pārveidošanai šūnās.

Ūdens un minerālsāļu vērtība

Ūdens-sāls metabolisms ir ūdens un minerālu uzņemšanas, lietošanas un noņemšanas procesu komplekss. Lielākā daļa šķidruma nonāk ķermenī no ārpuses. Un arī nelielos apjomos tas organismā izdalās barības vielu sadalīšanās laikā.

Ūdens funkcijas organismā:

  • strukturāla (nepieciešama visu audu sastāvdaļa);
  • vielu izšķīšana un pārvadāšana;
  • nodrošinot daudzas bioķīmiskās reakcijas;
  • būtiska bioloģisko šķidrumu sastāvdaļa;
  • nodrošina pastāvīgu ūdens un sāls līdzsvaru, piedalās termoregulācijā.

Šķidrums no ķermeņa tiek izvadīts, izmantojot plaušas, sviedru dziedzerus, urīna sistēmu un zarnas.

Ar pārtiku iegūtos minerālsāļus var iedalīt makroelementos un mikroelementos. Pirmajos ietilpst minerāli, kas atrodas ievērojamā daudzumā - magnijs, kalcijs, nātrijs, fosfors un citi. Mikroelementi ķermenim nepieciešami ļoti mazā daudzumā. Tajos ietilpst dzelzs, mangāna, cinka, joda un citi elementi.

Minerālu trūkums var nelabvēlīgi ietekmēt dažādu ķermeņa sistēmu darbību. Tātad, ja trūkst magnija un kālija, tiek novērota centrālās nervu sistēmas, muskuļu (ieskaitot miokardu) nepareiza darbība. Kalcija un fosfora trūkums var ietekmēt kaulu stiprumu, un joda deficīts var ietekmēt vairogdziedzera darbību. Ūdens-sāls līdzsvara pārkāpumi var izraisīt urolitiāzi.

Vitamīni

Vitamīni ir liela vienkāršu savienojumu grupa, kas nepieciešama pilnīgai visu ķermeņa sistēmu darbībai.

Vitamīnus iedala 2 grupās:

  • ūdenī šķīstoši (B vitamīni, C vitamīns un PP), kas neuzkrājas ķermenī;
  • taukos šķīstošs (A, D, E), kam ir līdzīgas uzkrāšanās īpašības.

Atsevišķus savienojumus (B12 vitamīnu, folijskābi) ražo zarnu mikroflora. Daudzi vitamīni ir dažādu enzīmu sastāvdaļa, bez kuriem nav iespējams veikt bioķīmiskos procesus.

Vitamīnu apmaiņas posmi:

  • ēdiena uzņemšana;
  • pārvietošanās uz uzkrāšanas vai apglabāšanas vietu;
  • pārvēršana koenzīmā (no olbaltumvielām neizmantojama fermenta sastāvdaļa);
  • koenzīma un apoenzīma (fermenta olbaltumvielu daļa) kombinācija.

Ja trūkst vitamīnu, attīstās hipovitaminoze, ar pārpalikumu - hipervitaminoze.

Enerģijas apmaiņa

Enerģijas metabolisms (katabolisms) ir sarežģītu barības vielu sadalīšanās reakciju komplekss uz vienkāršākām ar enerģijas izdalīšanos, bez kuras nav iespējama augšana un attīstība, kustība un citas dzīvībai svarīgas aktivitātes izpausmes. Iegūtā enerģija tiek uzkrāta ATP (dzīvu organismu universāla enerģijas avota) veidā, kas atrodas visās šūnās.

Pēc pārtikas produkta ēšanas atbrīvotais enerģijas daudzums tiek saukts par tā enerģētisko vērtību. Šo indikatoru mēra kilokalorijās (kcal).

Enerģijas apmaiņa notiek vairākos posmos:

  1. Sagatavošanas. Tas nozīmē sarežģītu barības vielu sadalījumu gremošanas traktā līdz vienkāršākām.
  2. Fermentācija, kas nesatur skābekli, ir glikozes pārveidošana bez skābekļa piedalīšanās. Process notiek šūnu citoplazmā. Posma galaprodukti ir 2 ATP molekulas, ūdens un pirūdskābe.
  3. Skābekļa vai aeroba fāze. Tas iziet mitohondrijos (īpašās šūnu organellās), savukārt piruvavīnskābe sadalās, piedaloties skābeklim, veidojot 36 ATP molekulas.

Termoregulācija

Termoregulācija ir dzīva organisma spēja uzturēt nemainīgu ķermeņa temperatūru, kas ir svarīgs siltuma apmaiņas indikators. Lai šis rādītājs būtu stabils, ir jāievēro vienlīdzība starp siltuma pārnesi un siltuma ražošanu.

Siltuma ražošana - siltuma izdalīšanās organismā. Tās avots ir audi, kuros notiek reakcijas ar enerģijas izdalīšanos. Tātad aknām ir svarīga loma termoregulācijā, jo tajā tiek veikti daudzi bioķīmiskie procesi.

Siltuma pārnešana vai fiziskā regulēšana var notikt trīs veidos:

  • siltuma vadītspēja - siltuma pārnese uz vidi un objektiem, kas nonāk saskarē ar ādu;
  • siltuma starojums - siltuma nodošana gaisam un apkārtējiem objektiem ar infrasarkano (termisko) staru izstarošanu;
  • iztvaikošana - siltuma pārnešana, iztvaicējot mitrumu ar sviedriem vai elpošanas procesā.

Kas ietekmē vielmaiņas procesu

Katra specifiskā organisma metabolismam ir savas īpašības. Metabolisma ātrumu nosaka vairāki faktori:

  • dzimums (parasti vīriešiem vielmaiņas procesi notiek nedaudz ātrāk nekā sievietēm);
  • ģenētiskais faktors;
  • muskuļu masas proporcija (cilvēkiem ar attīstītiem muskuļiem ir nepieciešams vairāk enerģijas muskuļu darbam, tāpēc notiekošie procesi notiks ātrāk);
  • vecums (gadu gaitā vielmaiņas ātrums samazinās);
  • hormonālais fons.

Milzīgu iespaidu uz metabolisma procesu nodrošina uzturs. Šeit svarīgi ir gan uzturs, gan ēdiena uzņemšana. Pareizai ķermeņa funkcionēšanai nepieciešams optimālais patērēto olbaltumvielu, tauku, ogļhidrātu, vitamīnu, minerālvielu un šķidrumu daudzums. Ir svarīgi atcerēties, ka ēdot nedaudz labāk, bet bieži, jo ilgstoši pārtraukumi starp ēdienreizēm palīdz palēnināt vielmaiņu, kas nozīmē, ka tie var izraisīt aptaukošanos.

Līdzīgi:Vairāk no autores: