Metabolisme en energie omvat een complex van complexe biochemische reacties, die voor een gewoon persoon vrij moeilijk te begrijpen kunnen zijn. Dit artikel zal helpen te begrijpen welke processen in het lichaam plaatsvinden met de noodzakelijke verbindingen die we met voedsel consumeren en die onze metabolisme beïnvloeden.
Materiaal inhoud:
Algemene kenmerken van metabolisme en energie
Energie-uitwisseling en metabolisme verlopen volgens het algemene schema:
- de opname van stoffen in het lichaam, de omzetting en absorptie ervan;
- gebruik in het lichaam;
- verwijdering of opslag van overschot.
Alle metabole processen zijn verdeeld in 2 soorten:
- Assimilatie (plastic metabolisme, anabolisme) - de vorming van lichaamsspecifieke verbindingen uit daarin ontvangen stoffen.
- Dissimilatie - de afbraakprocessen van complexe organische verbindingen in eenvoudiger, waaruit vervolgens nieuwe, speciale stoffen worden gevormd. Dissimilatiereacties vinden plaats met het vrijkomen van energie, dus het geheel van dit type proces wordt ook energie-uitwisseling of katabolisme genoemd.
Deze processen staan tegenover elkaar, maar hangen nauw met elkaar samen. Ze gaan continu door en zorgen voor een normaal leven. Het zenuwstelsel is verantwoordelijk voor de regulatie van metabolisme en energie. De belangrijkste afdeling van het centrale zenuwstelsel, die alle soorten metabolisme regelt, is de hypothalamus.
De belangrijkste soorten
Afhankelijk van de vormen van verbindingen die transformatie in het lichaam ondergaan, worden verschillende soorten metabolisme onderscheiden. Elk van hen heeft zijn eigen details.
eiwitten
Eiwitten of peptiden zijn polymeren gevormd door aminozuren.
Voer veel vitale functies uit:
- structureel (aanwezig in de structuur van weefselcellen waaruit het menselijk lichaam bestaat);
- enzymatisch (enzymen zijn eiwitten die betrokken zijn bij bijna alle biochemische processen);
- motor (de interactie van actine en myosinepeptiden zorgt voor alle bewegingen);
- energie (ontleden, energie vrijgeven);
- beschermend (eiwitten - immunoglobulinen zijn betrokken bij de vorming van immuniteit);
- deelnemen aan de regulering van de water-zoutbalans;
- transport (levering van gassen, biologisch actieve stoffen, medicijnen, etc.).
Eenmaal in het lichaam met voedsel, breken eiwitten af tot aminozuren, waaruit nieuwe peptiden die kenmerkend zijn voor het lichaam worden gesynthetiseerd. Met een kleine inname van eiwitten met voedsel kunnen 10 van de 20 noodzakelijke aminozuren door het lichaam worden geproduceerd, de rest is onmisbaar.
Stadia van eiwitmetabolisme:
- eiwitinname uit voedsel;
- de afbraak van peptiden tot aminozuren in het spijsverteringskanaal;
- het verplaatsen van de laatste naar de lever;
- verdeling van aminozuren in weefsels;
- biosynthese van specifieke peptiden;
- uitscheiding van ongebruikte aminozuren in de vorm van zouten uit het lichaam.
vetten
De soorten metabolisme en energie in het menselijk lichaam omvatten vetmetabolisme. Vetten zijn verbindingen van glycerol en vetzuren. Lange tijd werd aangenomen dat het gebruik ervan niet nodig is voor de volledige werking van het lichaam. Bepaalde soorten van dergelijke stoffen bevatten echter significante anti-sclerotische componenten.
Vetten, die een belangrijke energiebron zijn, helpen om eiwitten in het lichaam vast te houden, die beginnen te worden gebruikt om het te produceren met een gebrek aan koolhydraten en lipiden. Vetten zijn essentieel voor de opname van vitamine A, E, D. Ook zitten lipiden in het cytoplasma en de celwand.
De biologische waarde van vetten wordt bepaald door het type vetzuren waarmee ze zijn gevormd. Deze zuren kunnen twee soorten hebben:
- Verzadigd, zonder dubbele bindingen in hun structuur, worden als de meest schadelijke beschouwd, omdat overmatige consumptie van voedingsmiddelen met een hoog gehalte aan dit type zuur atherosclerose, obesitas en andere ziekten kan veroorzaken. Aanwezig in boter, room, melk, vet vlees.
- Onverzadigd - gunstig voor het lichaam. Deze omvatten omega-3, -6 en -9 zuren. Ze helpen de immuniteit te versterken, hormonale niveaus te herstellen, de afzetting van cholesterol te voorkomen, het uiterlijk van huid, nagels en haar te verbeteren. Bronnen van dergelijke verbindingen zijn oliën van verschillende planten en visolie.
Stadia van lipidenmetabolisme:
- de inname van vetten in het lichaam;
- afbraak in het spijsverteringskanaal tot glycerol en vetzuren;
- de vorming van lipoproteïnen in de lever en dunne darm;
- transport van lipoproteïnen in weefsels;
- de vorming van specifieke cellipiden.
Vetoverschot wordt afgezet onder de huid of rond de inwendige organen.
koolhydraten
Koolhydraten of suikers zijn de belangrijkste energiebron in het lichaam.
Koolhydraatmetabolisme:
- de omzetting van koolhydraten in het spijsverteringskanaal in eenvoudige suikers, die vervolgens worden opgenomen;
- de omzetting van glucose in glycogeen, de ophoping ervan in de lever en spieren, of gebruik om energie te genereren;
- de omzetting van glycogeen in glucose door de lever bij een daling van de bloedsuikerspiegel;
- de vorming van glucose uit niet-koolhydraatcomponenten;
- de omzetting van glucose in vetzuren;
- zuurstofafbraak van glucose tot kooldioxide en water.
In het geval van overmatige consumptie van voedingsmiddelen die rijk zijn aan glucose, wordt koolhydraten omgezet in lipiden. Ze worden onder de huid afgezet en kunnen worden gebruikt om energie in cellen verder te transformeren.
De waarde van water en minerale zouten
Water-zoutmetabolisme is een complex van processen van inname, gebruik en verwijdering van water en mineralen. Het grootste deel van de vloeistof komt het lichaam van buitenaf binnen. En ook komt het in kleine hoeveelheden in het lichaam vrij tijdens de afbraak van voedingsstoffen.
Functies van water in het lichaam:
- structureel (een noodzakelijk onderdeel van alle weefsels);
- oplossing en transport van stoffen;
- het verschaffen van veel biochemische reacties;
- een essentiële component van biologische vloeistoffen;
- zorgt voor een constante water-zoutbalans, neemt deel aan thermoregulatie.
Vloeistof wordt uit het lichaam uitgescheiden met behulp van de longen, zweetklieren, urinewegen en darmen.
Met voedsel verkregen minerale zouten kunnen worden onderverdeeld in macro- en micro-elementen. De eerste omvat mineralen die in significante hoeveelheden aanwezig zijn - magnesium, calcium, natrium, fosfor en andere. Spoorelementen zijn door het lichaam in een zeer kleine hoeveelheid nodig. Deze omvatten ijzer, mangaan, zink, jodium en andere elementen.
Gebrek aan mineralen kan de activiteit van verschillende lichaamssystemen nadelig beïnvloeden. Dus, met een tekort aan magnesium en kalium, storingen in het centrale zenuwstelsel, worden spieren (inclusief het myocardium) waargenomen. Een tekort aan calcium en fosfor kan de botsterkte beïnvloeden en jodiumtekort kan de schildklierfunctie beïnvloeden. Overtredingen van de water-zoutbalans kunnen urolithiasis veroorzaken.
vitaminen
Vitaminen zijn een grote groep eenvoudige verbindingen die nodig zijn voor het volledig functioneren van alle lichaamssystemen.
Vitaminen zijn verdeeld in 2 groepen:
- in water oplosbaar (B-vitamines, vitamine C en PP) die zich niet ophopen in het lichaam;
- in vet oplosbaar (A, D, E) met een vergelijkbare accumulerende eigenschap.
Bepaalde verbindingen (vitamine B12, foliumzuur) worden geproduceerd door darmflora. Veel vitamines maken deel uit van verschillende enzymen, zonder welke de implementatie van biochemische processen onmogelijk is.
Stadia van vitamine-uitwisseling:
- voedselinname;
- verhuizen naar de plaats van accumulatie of verwijdering;
- conversie naar co-enzym (een component van een enzym van niet-eiwitoorsprong);
- de combinatie van co-enzym en apoenzyme (eiwitdeel van het enzym).
Bij gebrek aan vitamine ontwikkelt zich hypovitaminose met een overmaat - hypervitaminosis.
Energie uitwisseling
Energiemetabolisme (katabolisme) is een complex van ontledingsreacties van complexe voedingsstoffen tot eenvoudiger met de afgifte van energie, zonder welke groei en ontwikkeling, beweging en andere manifestaties van vitale activiteit onmogelijk zijn. De resulterende energie wordt verzameld in de vorm van ATP (universele energiebron in levende organismen), die zich in alle cellen bevindt.
De hoeveelheid energie die vrijkomt na het eten van een voedingsproduct, wordt de energiewaarde genoemd. Deze indicator wordt gemeten in kilocalorieën (kcal).
Energie-uitwisseling vindt plaats in verschillende fasen:
- Voorbereidende. Het impliceert de afbraak van complexe voedingsstoffen in het spijsverteringskanaal tot eenvoudiger.
- Zuurstofvrije gisting is de transformatie van glucose zonder de deelname van zuurstof. Het proces vindt plaats in het cytoplasma van cellen. De eindproducten van de fase zijn 2 ATP-moleculen, water en pyruvinezuur.
- Zuurstof of aerobe fase. Het passeert in mitochondriën (speciale organellen van cellen), terwijl pyruvinezuur ontleedt met de deelname van zuurstof en 36 ATP-moleculen vormt.
thermotaxis
Thermoregulatie is het vermogen van een levend organisme om een constante lichaamstemperatuur te handhaven, wat een belangrijke indicator is voor warmtewisseling. Om deze indicator stabiel te houden, moet de gelijkheid tussen warmteoverdracht en warmteproductie worden gerespecteerd.
Warmteproductie - het vrijkomen van warmte in het lichaam. De bron is weefsel waarin reacties met de afgifte van energie optreden. De lever speelt dus een belangrijke rol bij thermoregulatie, omdat er veel biochemische processen in worden uitgevoerd.
Warmteoverdracht of fysieke regulatie kan op drie manieren plaatsvinden:
- warmtegeleiding - warmteoverdracht naar de omgeving en objecten in contact met de huid;
- warmtestraling - de overdracht van warmte naar lucht en omliggende objecten door straling van infrarood (thermische) stralen;
- verdamping - warmteoverdracht door verdamping van vocht met zweet of tijdens het ademen.
Wat beïnvloedt het metabolisme
Het metabolisme van elk specifiek organisme heeft zijn eigen kenmerken. Het metabolisme wordt bepaald door verschillende factoren:
- geslacht (meestal zijn bij mannen metabole processen iets sneller dan bij vrouwen);
- genetische factor;
- het aandeel spiermassa (mensen met ontwikkelde spieren hebben meer energie nodig voor spierwerk, dus de processen die plaatsvinden zullen sneller zijn);
- leeftijd (door de jaren heen neemt de stofwisseling af);
- hormonale achtergrond.
Een enorme impact op het metabolisme wordt geleverd door voeding. Hier zijn zowel voeding als voedselinname belangrijk. Voor de goede werking van het lichaam heeft u de optimale hoeveelheid geconsumeerde eiwitten, vetten, koolhydraten, vitamines, mineralen en vloeistoffen nodig. Het is belangrijk om te onthouden dat iets beter eten, maar vaak, omdat lange pauzes tussen de maaltijden de stofwisseling helpen vertragen, wat betekent dat ze kunnen leiden tot obesitas.
