Metabolismul și energia implică un complex de reacții biochimice complexe, pe care poate fi destul de dificil pentru o persoană obișnuită să le înțeleagă. Acest articol vă va ajuta să înțelegeți ce procese apar în organism cu compușii necesari pe care îi consumăm cu alimente și care ne afectează metabolismul.

Caracteristici generale ale metabolismului și energiei

Schimbul de energie și metabolismul se desfășoară în conformitate cu schema generală:

  • aportul de substanțe în organism, conversia și absorbția acestuia;
  • utilizarea în corp;
  • eliminarea sau depozitarea surplusului.

Toate procesele metabolice sunt împărțite în 2 tipuri:

  1. Asimilare (metabolism plastic, anabolism) - formarea compușilor specifici corpului din substanțele primite în el.
  2. Disimilare - procesele de descompunere a compușilor organici complexe în altele mai simple, din care se vor forma apoi substanțe noi, speciale. Reacțiile de disimilare au loc odată cu eliberarea de energie, deci totalitatea acestui tip de procedeu se mai numește schimb de energie sau catabolism.

Aceste procese sunt opuse între ele, dar sunt strâns legate. Ei continuă continuu, oferind o viață normală. Sistemul nervos este responsabil pentru reglarea metabolismului și a energiei. Departamentul principal al sistemului nervos central, care controlează toate tipurile de metabolism, este hipotalamusul.

Principalele tipuri

În funcție de formele compușilor care suferă transformare în organism, se disting mai multe tipuri de metabolism. Fiecare dintre ele are propriile sale caracteristici.

proteine

Proteinele sau peptidele sunt polimeri formați din aminoacizi.

Execută multe funcții vitale:

  • structural (prezent în structura celulelor tisulare care alcătuiesc corpul uman);
  • enzimatic (enzimele sunt proteine ​​implicate în aproape toate procesele biochimice);
  • motor (interacțiunea peptidelor actină și miozină asigură toate mișcările);
  • energie (descompune, eliberează energie);
  • protectoare (proteine ​​- imunoglobuline sunt implicate în formarea imunității);
  • participa la reglementarea echilibrului apă-sare;
  • transport (asigurarea livrării de gaze, substanțe biologic active, medicamente etc.).

Odată ajunși în organism cu alimente, proteinele se descompun în aminoacizi, din care sunt sintetizate apoi noi peptide caracteristice organismului. Cu un aport mic de proteine ​​cu alimente, 10 din cei 20 de aminoacizi necesari pot fi produși de organism, restul sunt indispensabile.

Etapele metabolismului proteinelor:

  • aportul de proteine ​​din alimente;
  • defalcarea peptidelor la aminoacizi din tractul digestiv;
  • deplasându-l pe acesta din urmă în ficat;
  • distribuția aminoacizilor în țesuturi;
  • biosinteza peptidelor specifice;
  • excreția aminoacizilor neutilizați sub formă de săruri din organism.

grăsimi

Tipurile de metabolism și energie din corpul uman includ metabolismul grăsimilor. Grasimile sunt compusi ai glicerolului si ai acizilor grasi. Multă vreme s-a crezut că utilizarea lor nu este necesară pentru funcționarea completă a corpului. Cu toate acestea, anumite tipuri de astfel de substanțe conțin componente semnificative anti-sclerotice.
Grasimile, fiind o sursa importanta de energie, ajuta la retinerea proteinelor in organism, care incep sa fie folosite pentru a o produce cu lipsa de carbohidrati si lipide. Grăsimile sunt esențiale pentru absorbția vitaminelor A, E, D. De asemenea, lipidele sunt conținute în citoplasmă și peretele celular.

Valoarea biologică a grăsimilor este determinată de tipul de acizi grași cu care au fost formați. Acești acizi pot avea două tipuri:

  1. Saturații, care nu au legături duble în structura lor, sunt considerați cei mai nocivi, deoarece consumul excesiv de alimente cu un conținut ridicat de acest tip de acid poate provoca ateroscleroză, obezitate și alte boli. Prezent în unt, smântână, lapte, carne grasă.
  2. Nesaturat - benefic pentru organism. Acestea includ acizii omega-3, -6 și -9. Ele ajută la întărirea imunității, la restabilirea nivelului hormonal, la prevenirea depunerii de colesterol, la îmbunătățirea aspectului pielii, unghiilor și părului. Surse de astfel de compuși sunt uleiuri din diverse plante și ulei de pește.

Etapele metabolismului lipidelor:

  • aportul de grăsimi în organism;
  • defalcarea tractului digestiv la glicerol și acizi grași;
  • formarea lipoproteinelor în ficat și intestinul subțire;
  • transportul lipoproteinelor în țesuturi;
  • formarea lipidelor celulare specifice.

Surplusul de grăsime este depus sub piele sau în jurul organelor interne.

hidrati de carbon

Carbohidrații sau zaharurile sunt principala sursă de energie în organism.

Metabolizarea carbohidraților:

  • conversia glucidelor din tractul digestiv în zaharuri simple, care sunt apoi absorbite;
  • conversia glucozei în glicogen, acumularea sa în ficat și mușchi sau utilizarea pentru a genera energie;
  • conversia glicogenului în glucoză de către ficat în caz de scădere a zahărului din sânge;
  • crearea de glucoză din componente nehidratate;
  • conversia glucozei în acizi grași;
  • descompunerea oxigenului a glucozei în dioxid de carbon și apă.

În cazul consumului excesiv de alimente bogate în glucoză, glucidele sunt transformate în lipide. Sunt depuse sub piele și pot fi utilizate pentru a transforma în continuare energia în celule.

Valoarea apei și a sărurilor minerale

Metabolismul apei-sării este un complex de procese de aport, utilizare și îndepărtare a apei și mineralelor. Cea mai mare parte a fluidului intră în corp din exterior. De asemenea, este eliberat în volume mici în organism în timpul descompunerii nutrienților.

Funcțiile apei în organism:

  • structural (o componentă necesară a tuturor țesuturilor);
  • dizolvarea și transportul substanțelor;
  • furnizarea de numeroase reacții biochimice;
  • o componentă esențială a fluidelor biologice;
  • asigură un echilibru constant apă-sare, participă la termoreglare.

Lichidul este excretat din organism folosind plămânii, glandele sudoripare, sistemul urinar și intestinele.

Sărurile minerale obținute cu alimentele pot fi împărțite în macro- și microelemente. Primele includ mineralele conținute în cantități semnificative - magneziu, calciu, sodiu, fosfor și altele. Urmele sunt necesare de către organism într-o cantitate foarte mică. Acestea includ fier, mangan, zinc, iod și alte elemente.

Lipsa de minerale poate afecta negativ activitatea diferitelor sisteme corporale. Deci, cu o deficiență de magneziu și potasiu, se observă o funcționare defectuoasă a sistemului nervos central, mușchii (inclusiv miocardul). Lipsa de calciu și fosfor poate afecta rezistența oaselor, iar deficiența de iod poate afecta funcția tiroidă. Încălcările echilibrului apă-sare pot cauza urolitiaza.

vitamine

Vitaminele sunt un grup mare de compuși simpli necesari pentru funcționarea completă a tuturor sistemelor corpului.

Vitaminele sunt împărțite în 2 grupe:

  • solubil în apă (vitamine B, vitamina C și PP) care nu se acumulează în organism;
  • solubil în grăsimi (A, D, E) având o proprietate similară de acumulare.

Anumiți compuși (vitamina B12, acid folic) sunt produși de microflora intestinală. Multe vitamine fac parte din diverse enzime, fără de care implementarea proceselor biochimice este imposibilă.

Etapele schimbului de vitamine:

  • aport alimentar;
  • mutarea la locul acumulării sau eliminării;
  • conversia în coenzimă (componentă a unei enzime de origine non-proteică);
  • combinația de coenzimă și apoenzimă (parte proteică a enzimei).

Cu lipsa oricărei vitamine, se dezvoltă hipovitaminoza, cu un exces - hipervitaminoză.

Schimb de energie

Metabolismul energetic (catabolism) este un complex de reacții de descompunere a substanțelor nutritive complexe la cele mai simple cu eliberarea de energie, fără de care este imposibilă creșterea și dezvoltarea, mișcarea și alte manifestări ale activității vitale. Energia rezultată este acumulată sub formă de ATP (sursa de energie universală în organismele vii), care este conținută în toate celulele.

Cantitatea de energie eliberată după consumul unui produs alimentar se numește valoarea energetică a acestuia. Acest indicator este măsurat în kilocalorii (kcal).

Schimbul de energie are loc în mai multe etape:

  1. Pregătitoare. Implică descompunerea nutrienților complexi din tractul digestiv la cei mai simpli.
  2. Fermentarea fără oxigen este transformarea glucozei fără participarea oxigenului. Procesul are loc în citoplasma celulelor. Produsele finale ale etapei sunt 2 molecule ATP, apă și acid piruvic.
  3. Oxigen sau faza aerobă. Trece în mitocondrii (organele speciale ale celulelor), în timp ce acidul piruvic se descompune cu participarea oxigenului, formând 36 de molecule de ATP.

thermotaxis

Termoreglarea este capacitatea unui organism viu de a menține o temperatură constantă a corpului, ceea ce este un indicator important al schimbului de căldură. Pentru ca acest indicator să fie stabil, trebuie respectată egalitatea dintre transferul de căldură și producția de căldură.

Producția de căldură - eliberarea de căldură în organism. Sursa sa este țesutul în care apar reacții cu eliberarea de energie. Deci, ficatul joacă un rol important în termoreglare, deoarece în el se desfășoară multe procese biochimice.

Transferul de căldură sau reglarea fizică poate avea loc în trei moduri:

  • conducere de căldură - transfer de căldură în mediu și obiecte în contact cu pielea;
  • radiația termică - transferul de căldură în aer și obiectele din jur prin radiația razelor infraroșii (termice);
  • evaporare - transfer de căldură prin evaporarea umidității cu transpirație sau în procesul de respirație.

Ce afectează procesul metabolic

Metabolismul fiecărui organism specific are propriile sale caracteristici. Rata metabolică este determinată de mai mulți factori:

  • sex (de obicei la bărbați procesele metabolice sunt ceva mai rapide decât la femei);
  • factorul genetic;
  • proporția de masă musculară (persoanele cu mușchi dezvoltați au nevoie de mai multă energie pentru munca musculară, deci procesele care apar vor fi mai rapide);
  • vârsta (de-a lungul anilor, rata metabolică scade);
  • fundal hormonal.

Nutriția are un impact imens asupra procesului de metabolizare. Aici, atât alimentația, cât și aportul alimentar sunt importante. Pentru buna funcționare a organismului, aveți nevoie de cantitatea optimă de proteine, grăsimi, carbohidrați, vitamine, minerale și lichide consumate. Este important să ne amintim că consumul puțin mai bun, dar de multe ori, deoarece pauzele mari între mese ajută la încetinirea metabolismului, ceea ce înseamnă că pot duce la obezitate.

Software-ul conexe:Mai multe de la autor: