Metabolisme og energi involverer et kompleks av komplekse biokjemiske reaksjoner, som det kan være ganske vanskelig for en vanlig person å forstå. Denne artikkelen vil hjelpe deg med å forstå hvilke prosesser som skjer i kroppen med de nødvendige forbindelsene som vi forbruker med mat, og som påvirker metabolismen vår.
Materiell innhold:
Generelle kjennetegn ved metabolisme og energi
Energibytte og metabolisme fortsetter i henhold til det generelle opplegget:
- inntaket av stoffer i kroppen, dets omdanning og absorpsjon;
- bruk i kroppen;
- fjerning eller lagring av overskudd.
Alle metabolske prosesser er delt inn i to typer:
- Assimilering (plastisk metabolisme, anabolisme) - dannelse av kroppsspesifikke forbindelser fra stoffer mottatt i det.
- Dissimilering - prosessene med nedbrytning av komplekse organiske forbindelser til enklere, hvorfra nye, spesielle stoffer vil dannes. Dissimilasjonsreaksjoner finner sted med frigjøring av energi, så helheten i denne typen prosesser kalles også energiutveksling eller katabolisme.
Disse prosessene er motsatt av hverandre, men er nært beslektede. De fortsetter kontinuerlig og gir normalt liv. Nervesystemet er ansvarlig for regulering av metabolisme og energi. Hovedavdelingen i sentralnervesystemet, som kontrollerer alle typer stoffskifte, er hypothalamus.
Hovedtypene
Avhengig av former for forbindelser som gjennomgår transformasjon i kroppen, skilles flere typer metabolisme. Hver av dem har sine egne detaljer.
proteiner
Proteiner eller peptider er polymerer dannet av aminosyrer.
Utfør mange viktige funksjoner:
- strukturell (til stede i strukturen til vevsceller som utgjør menneskekroppen);
- enzymatiske (enzymer er proteiner involvert i nesten alle biokjemiske prosesser);
- motorisk (interaksjonen mellom actin og myosin peptider gir alle bevegelser);
- energi (dekomponere, frigjøre energi);
- beskyttende (proteiner - immunoglobuliner er involvert i dannelsen av immunitet);
- delta i reguleringen av vann-saltbalanse;
- transport (sørg for levering av gasser, biologisk aktive stoffer, medisiner osv.).
En gang i kroppen med mat, brytes proteiner ned til aminosyrer, hvorfra nye peptider som er karakteristiske for kroppen, deretter blir syntetisert. Med et lite inntak av proteiner med mat kan 10 av de 20 nødvendige aminosyrene produseres av kroppen, resten er uunnværlig.
Stadier av proteinmetabolisme:
- proteininntak fra mat;
- nedbrytning av peptider til aminosyrer i fordøyelseskanalen;
- flytte sistnevnte til leveren;
- distribusjon av aminosyrer i vev;
- biosyntese av spesifikke peptider;
- utskillelse av ubrukte aminosyrer i form av salter fra kroppen.
fett
Typene metabolisme og energi i menneskekroppen inkluderer fettmetabolisme. Fett er forbindelser av glyserol og fettsyrer. I lang tid ble det antatt at bruken av dem ikke er nødvendig for full funksjon av kroppen. Imidlertid inneholder visse typer slike stoffer betydelige anti-sklerotiske komponenter.
Fett, som er en viktig energikilde, hjelper til med å holde proteiner i kroppen, som begynner å bli brukt til å produsere det med mangel på karbohydrater og lipider. Fett er essensielt for absorpsjon av vitamin A, E, D. Lipider er også inneholdt i cytoplasma og cellevegg.
Den biologiske verdien av fett bestemmes av typen fettsyrer som de ble dannet med. Disse syrene kan ha to typer:
- Mettet, ikke med dobbeltbindinger i strukturen, regnes som det mest skadelige, siden for høyt forbruk av matvarer med høyt innhold av denne typen syre kan forårsake åreforkalkning, overvekt og andre sykdommer. Tilstede i smør, fløte, melk, fet kjøtt.
- Umettet - gunstig for kroppen. Disse inkluderer syrer omega-3, -6 og -9. De hjelper til med å styrke immunitet, gjenopprette hormonnivå, forhindre deponering av kolesterol, forbedre utseendet på hud, negler og hår. Kilder til slike forbindelser er oljer fra forskjellige planter og fiskeolje.
Stadier av lipidmetabolisme:
- inntak av fett i kroppen;
- nedbrytning i fordøyelseskanalen til glyserol og fettsyrer;
- dannelse av lipoproteiner i leveren og tynntarmen;
- transport av lipoproteiner inn i vev;
- dannelsen av spesifikke cellelipider.
Fettoverskudd avsettes under huden eller rundt de indre organene.
karbohydrater
Karbohydrater eller sukker er den viktigste energikilden i kroppen.
Karbohydratmetabolisme:
- omdannelse av karbohydrater i fordøyelseskanalen til enkle sukkerarter som deretter tas opp;
- konvertering av glukose til glykogen, dets akkumulering i leveren og musklene, eller bruk for å generere energi;
- konvertering av glykogen til glukose av leveren i tilfelle fall i blodsukkeret;
- dannelse av glukose fra ikke-karbohydratkomponenter;
- omdannelse av glukose til fettsyrer;
- oksygen dekomponering av glukose til karbondioksid og vann.
Ved for høyt forbruk av mat rik på glukose blir karbohydrat omdannet til lipider. De blir avsatt under huden og kan brukes til å transformere energi i celler ytterligere.
Verdien av vann og mineralsalter
Vann-salt metabolisme er et kompleks av prosesser med inntak, bruk og fjerning av vann og mineraler. Det meste av væsken kommer inn i kroppen utenfra. Og det frigjøres i små volum i kroppen under nedbrytning av næringsstoffer.
Funksjoner av vann i kroppen:
- strukturell (en nødvendig komponent i alt vev);
- oppløsning og transport av stoffer;
- tilveiebringe mange biokjemiske reaksjoner;
- en essensiell komponent av biologiske væsker;
- gir konstant vann-saltbalanse, deltar i termoregulering.
Væske skilles ut fra kroppen ved hjelp av lungene, svettekjertlene, urinsystemet og tarmen.
Mineralsalter oppnådd med mat kan deles inn i makro- og mikroelementer. De første inkluderer mineraler som er inneholdt i betydelige mengder - magnesium, kalsium, natrium, fosfor og andre. Sporelementer er nødvendige av kroppen i en veldig liten mengde. Disse inkluderer jern, mangan, sink, jod og andre elementer.
Mangel på mineraler kan påvirke aktiviteten til forskjellige kroppssystemer negativt. Så med mangel på magnesium og kalium, funksjonsfeil i sentralnervesystemet, observeres muskler (inkludert myocardium). Mangel på kalsium og fosfor kan påvirke beinstyrken, og jodmangel kan påvirke skjoldbruskfunksjonen. Brudd på vann-saltbalansen kan forårsake urolithiasis.
vitaminer
Vitaminer er en stor gruppe enkle forbindelser som er nødvendige for at kroppssystemene skal fungere fullstendig.
Vitaminer er delt inn i to grupper:
- vannløselig (B-vitaminer, C-vitamin og PP) som ikke samler seg i kroppen;
- fettløselig (A, D, E) som har en lignende egenskap av akkumulering.
Visse forbindelser (vitamin B12, folsyre) er produsert av tarmmikroflora. Mange vitaminer er en del av forskjellige enzymer, uten at implementering av biokjemiske prosesser er umulig.
Stadier av vitaminutveksling:
- matinntak;
- flytte til stedet for akkumulering eller avhending;
- konvertering til koenzym (en komponent av et enzym av ikke-protein opprinnelse);
- kombinasjonen av koenzym og apoenzym (proteindel av enzymet).
Med mangel på noe vitamin, utvikles hypovitaminose, med et overskudd - hypervitaminose.
Energibytte
Energimetabolisme (katabolisme) er et kompleks av nedbrytningsreaksjoner av komplekse næringsstoffer til enklere med frigjøring av energi, uten hvilke vekst og utvikling, bevegelse og andre manifestasjoner av vital aktivitet er umulig. Den resulterende energien akkumuleres i form av ATP (universell energikilde i levende organismer), som er inneholdt i alle celler.
Mengden energi som frigjøres etter å ha spist et matprodukt kalles energiverdien. Denne indikatoren måles i kilokalorier (kcal).
Energibytte foregår i flere stadier:
- Forberedende. Det innebærer nedbrytning av komplekse næringsstoffer i fordøyelseskanalen til enklere.
- Oksygenfri gjæring er transformasjonen av glukose uten oksygendeltakelse. Prosessen foregår i cytoplasma av celler. De endelige produktene av trinnet er 2 ATP-molekyler, vann og pyruvinsyre.
- Oksygen eller aerob fase. Den passerer i mitokondrier (spesielle celler av celler), mens pyruvinsyre brytes ned med deltagelse av oksygen, og danner 36 ATP-molekyler.
thermotaxis
Termoregulering er en levende organisms evne til å opprettholde en konstant kroppstemperatur, som er en viktig indikator på varmeutveksling. For at denne indikatoren skal være stabil, må likheten mellom varmeoverføring og varmeproduksjon respekteres.
Varmeproduksjon - frigjøring av varme i kroppen. Kilden er vev der reaksjoner med frigjøring av energi oppstår. Så leveren spiller en viktig rolle i termoregulering, fordi mange biokjemiske prosesser blir utført i den.
Varmeoverføring eller fysisk regulering kan skje på tre måter:
- varmeledning - varmeoverføring til miljøet og gjenstander som er i kontakt med huden;
- varmestråling - overføring av varme til luft og omgivende gjenstander ved stråling av infrarøde (termiske) stråler;
- fordamping - varmeoverføring gjennom fordamping av fuktighet med svette eller i ferd med å puste.
Hva påvirker den metabolske prosessen
Metabolismen til hver spesifikk organisme har sine egne egenskaper. Metabolsk hastighet bestemmes av flere faktorer:
- kjønn (vanligvis hos menn er metabolske prosesser noe raskere enn hos kvinner);
- genetisk faktor;
- andelen muskelmasse (mennesker med utviklede muskler trenger mer energi for muskelarbeid, slik at prosessene som skjer vil være raskere);
- alder (med årene synker metabolskhastigheten);
- hormonell bakgrunn.
Ernæring gir en enorm innvirkning på stoffskifteprosessen. Her er både kosthold og matinntak viktig. For å fungere riktig i kroppen, trenger du den optimale mengden av forbrukte proteiner, fett, karbohydrater, vitaminer, mineraler og væsker. Det er viktig å huske at det å spise litt bedre, men ofte, siden store pauser mellom måltidene er med på å bremse metabolismen, noe som betyr at de kan føre til overvekt.