Trao đổi chất và năng lượng liên quan đến một phức hợp các phản ứng sinh hóa phức tạp, điều mà một người bình thường có thể khá khó hiểu. Bài viết này sẽ giúp hiểu những quá trình xảy ra trong cơ thể với các hợp chất cần thiết mà chúng ta tiêu thụ với thực phẩm và điều đó ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của chúng ta.
Nội dung tài liệu:
Đặc điểm chung của sự trao đổi chất và năng lượng
Trao đổi năng lượng và chuyển hóa tiến hành theo sơ đồ chung:
- sự hấp thụ các chất trong cơ thể, sự chuyển đổi và hấp thu của nó;
- sử dụng trong cơ thể;
- loại bỏ hoặc lưu trữ dư thừa.
Tất cả các quá trình trao đổi chất được chia thành 2 loại:
- Đồng hóa (chuyển hóa dẻo, đồng hóa) - sự hình thành các hợp chất đặc hiệu cơ thể từ các chất nhận được vào nó.
- Phổ biến - các quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các hợp chất đơn giản hơn, từ đó các chất mới, đặc biệt sẽ được hình thành. Phản ứng hòa tan diễn ra với sự giải phóng năng lượng, do đó, toàn bộ quá trình loại này còn được gọi là trao đổi năng lượng hoặc dị hóa.
Các quá trình này trái ngược với nhau, nhưng có liên quan chặt chẽ. Họ tiến hành liên tục, cung cấp cuộc sống bình thường. Hệ thống thần kinh chịu trách nhiệm điều chỉnh sự trao đổi chất và năng lượng. Bộ phận chính của hệ thống thần kinh trung ương, kiểm soát tất cả các loại chuyển hóa, là vùng dưới đồi.
Các loại chính
Tùy thuộc vào các dạng hợp chất trải qua quá trình biến đổi trong cơ thể, một số loại chuyển hóa được phân biệt. Mỗi người trong số họ có chi tiết cụ thể của riêng mình.
Sóc
Protein hoặc peptide là các polyme được hình thành bởi các axit amin.
Thực hiện nhiều chức năng quan trọng:
- cấu trúc (hiện diện trong cấu trúc của các tế bào mô tạo nên cơ thể con người);
- enzyme (enzyme là protein tham gia vào hầu hết các quá trình sinh hóa);
- vận động (sự tương tác của peptide Actin và myosin cung cấp tất cả các chuyển động);
- năng lượng (phân hủy, giải phóng năng lượng);
- bảo vệ (protein - immunoglobulin có liên quan đến sự hình thành miễn dịch);
- tham gia điều tiết cân bằng nước - muối;
- vận chuyển (cung cấp khí, chất hoạt tính sinh học, thuốc, vv).
Khi vào cơ thể với thức ăn, protein sẽ phân hủy thành các axit amin, từ đó các peptide mới đặc trưng của cơ thể sau đó được tổng hợp. Với một lượng nhỏ protein với thức ăn, 10 trong số 20 axit amin cần thiết có thể được cơ thể sản xuất, phần còn lại là không thể thiếu.
Các giai đoạn chuyển hóa protein:
- lượng protein từ thực phẩm;
- sự phân hủy của peptide thành axit amin trong đường tiêu hóa;
- di chuyển cái sau đến gan;
- phân phối axit amin trong các mô;
- sinh tổng hợp các peptide đặc hiệu;
- bài tiết các axit amin không sử dụng dưới dạng muối ra khỏi cơ thể.
Chất béo
Các loại chuyển hóa và năng lượng trong cơ thể con người bao gồm chuyển hóa chất béo. Chất béo là hợp chất của glycerol và axit béo. Trong một thời gian dài người ta tin rằng việc sử dụng chúng là không cần thiết cho hoạt động đầy đủ của cơ thể. Tuy nhiên, một số loại chất như vậy có chứa các thành phần chống xơ cứng đáng kể.
Chất béo, là một nguồn năng lượng quan trọng, giúp giữ lại protein trong cơ thể, bắt đầu được sử dụng để sản xuất nó với việc thiếu carbohydrate và lipid. Chất béo rất cần thiết cho sự hấp thụ vitamin A, E, D. Ngoài ra, lipid được chứa trong tế bào chất và thành tế bào.
Giá trị sinh học của chất béo được xác định bởi loại axit béo mà chúng được hình thành. Các axit này có thể có hai loại:
- Bão hòa, không có liên kết đôi trong cấu trúc của chúng, được coi là có hại nhất, vì tiêu thụ quá nhiều thực phẩm có hàm lượng axit cao này có thể gây xơ vữa động mạch, béo phì và các bệnh khác. Có mặt trong bơ, kem, sữa, thịt mỡ.
- Chưa bão hòa - có lợi cho cơ thể. Chúng bao gồm axit omega-3, -6 và -9. Chúng giúp tăng cường khả năng miễn dịch, phục hồi mức độ hormone, ngăn chặn sự lắng đọng cholesterol, cải thiện sự xuất hiện của da, móng tay và tóc. Nguồn của các hợp chất như vậy là dầu của các loại thực vật và dầu cá khác nhau.
Các giai đoạn chuyển hóa lipid:
- lượng chất béo trong cơ thể;
- phân hủy trong đường tiêu hóa thành glycerol và axit béo;
- sự hình thành lipoprotein ở gan và ruột non;
- vận chuyển lipoprotein vào mô;
- sự hình thành của lipid tế bào cụ thể.
Dư thừa chất béo được lắng đọng dưới da hoặc xung quanh các cơ quan nội tạng.
Carbohydrate
Carbonhydrate hoặc đường là nguồn năng lượng chính trong cơ thể.
Chuyển hóa carbohydrate:
- sự chuyển đổi carbohydrate trong đường tiêu hóa thành đường đơn giản, sau đó được hấp thụ;
- sự chuyển đổi glucose thành glycogen, sự tích lũy của nó trong gan và cơ bắp, hoặc sử dụng để tạo ra năng lượng;
- sự chuyển đổi glycogen thành glucose của gan trong trường hợp giảm lượng đường trong máu;
- việc tạo ra glucose từ các thành phần không carbohydrate;
- chuyển đổi glucose thành axit béo;
- phân hủy oxy của glucose thành carbon dioxide và nước.
Trong trường hợp tiêu thụ quá nhiều thực phẩm giàu glucose, carbohydrate được chuyển thành lipid. Chúng được lắng đọng dưới da và có thể được sử dụng để tiếp tục biến đổi năng lượng trong các tế bào.
Giá trị của nước và muối khoáng
Chuyển hóa nước-muối là một phức hợp của các quá trình hấp thụ, sử dụng và loại bỏ nước và khoáng chất. Hầu hết các chất lỏng xâm nhập vào cơ thể từ bên ngoài. Và nó cũng được giải phóng với khối lượng nhỏ trong cơ thể trong quá trình phân hủy các chất dinh dưỡng.
Chức năng của nước trong cơ thể:
- cấu trúc (một thành phần cần thiết của tất cả các mô);
- hòa tan và vận chuyển các chất;
- cung cấp nhiều phản ứng sinh hóa;
- một thành phần thiết yếu của chất lỏng sinh học;
- cung cấp cân bằng nước-muối liên tục, tham gia vào quá trình điều nhiệt.
Chất lỏng được đào thải ra khỏi cơ thể bằng phổi, tuyến mồ hôi, hệ tiết niệu và ruột.
Muối khoáng thu được từ thực phẩm có thể được chia thành vĩ mô và vi lượng. Đầu tiên bao gồm các khoáng chất chứa số lượng đáng kể - magiê, canxi, natri, phốt pho và những người khác. Các yếu tố dấu vết là cần thiết cho cơ thể với một lượng rất nhỏ. Chúng bao gồm sắt, mangan, kẽm, iốt và các yếu tố khác.
Thiếu khoáng chất có thể ảnh hưởng xấu đến hoạt động của các hệ thống cơ thể khác nhau. Vì vậy, với sự thiếu hụt magiê và kali, sự cố của hệ thống thần kinh trung ương, các cơ bắp (bao gồm cả cơ tim) được quan sát thấy. Thiếu canxi và phốt pho có thể ảnh hưởng đến sức mạnh của xương và thiếu iốt có thể ảnh hưởng đến chức năng tuyến giáp. Vi phạm cân bằng nước-muối có thể gây ra sỏi tiết niệu.
Vitamin
Vitamin là một nhóm lớn các hợp chất đơn giản cần thiết cho hoạt động đầy đủ của tất cả các hệ thống cơ thể.
Vitamin được chia thành 2 nhóm:
- hòa tan trong nước (vitamin B, vitamin C và PP) không tích lũy trong cơ thể;
- tan trong chất béo (A, D, E) có tính chất tích lũy tương tự.
Một số hợp chất (vitamin B12, axit folic) được sản xuất bởi hệ vi sinh đường ruột. Nhiều vitamin là một phần của các enzyme khác nhau, mà không có việc thực hiện các quá trình sinh hóa là không thể.
Các giai đoạn trao đổi vitamin:
- lượng thức ăn;
- di chuyển đến nơi tích lũy hoặc xử lý;
- chuyển đổi thành coenzyme (một thành phần của enzyme có nguồn gốc phi protein);
- sự kết hợp của coenzyme và apoenzyme (phần protein của enzyme).
Khi thiếu bất kỳ vitamin nào, hypov vitaminosis sẽ phát triển, với sự dư thừa - hyperv Vitaminosis.
Trao đổi năng lượng
Chuyển hóa năng lượng (dị hóa) là một phức hợp của các phản ứng phân hủy các chất dinh dưỡng phức tạp thành các chất đơn giản hơn với sự giải phóng năng lượng, mà không có sự tăng trưởng và phát triển, chuyển động và các biểu hiện khác của hoạt động sống còn là không thể. Năng lượng kết quả được tích lũy dưới dạng ATP (nguồn năng lượng phổ quát trong các sinh vật sống), được chứa trong tất cả các tế bào.
Lượng năng lượng được giải phóng sau khi ăn một sản phẩm thực phẩm được gọi là giá trị năng lượng của nó. Chỉ số này được đo bằng kilocalories (kcal).
Trao đổi năng lượng diễn ra trong một số giai đoạn:
- Chuẩn bị. Nó ngụ ý sự phân hủy các chất dinh dưỡng phức tạp trong đường tiêu hóa đến những người đơn giản hơn.
- Lên men không có oxy là sự biến đổi glucose mà không có sự tham gia của oxy. Quá trình diễn ra trong tế bào chất của các tế bào. Sản phẩm cuối cùng của giai đoạn là 2 phân tử ATP, nước và axit pyruvic.
- Pha oxy hoặc pha hiếu khí. Nó đi qua ty thể (các bào quan đặc biệt của tế bào), trong khi axit pyruvic bị phân hủy với sự tham gia của oxy, tạo thành 36 phân tử ATP.
Điều nhiệt
Điều chỉnh nhiệt là khả năng của một sinh vật sống duy trì nhiệt độ cơ thể không đổi, là một chỉ số quan trọng của trao đổi nhiệt. Để chỉ số này ổn định, sự bình đẳng giữa truyền nhiệt và sản xuất nhiệt phải được tôn trọng.
Sản xuất nhiệt - giải phóng nhiệt trong cơ thể. Nguồn của nó là mô trong đó các phản ứng với sự giải phóng năng lượng xảy ra. Vì vậy, gan đóng vai trò quan trọng trong điều chỉnh nhiệt, bởi vì nhiều quá trình sinh hóa được thực hiện trong đó.
Truyền nhiệt hoặc điều tiết vật lý có thể diễn ra theo ba cách:
- dẫn nhiệt - truyền nhiệt ra môi trường và các vật tiếp xúc với da;
- bức xạ nhiệt - sự truyền nhiệt sang không khí và các vật thể xung quanh bằng bức xạ của tia hồng ngoại (nhiệt);
- bay hơi - truyền nhiệt qua sự bốc hơi của hơi ẩm bằng mồ hôi hoặc trong quá trình thở.
Điều gì ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất
Sự trao đổi chất của mỗi sinh vật cụ thể có những đặc điểm riêng. Tỷ lệ trao đổi chất được xác định bởi một số yếu tố:
- giới tính (thường ở nam giới quá trình trao đổi chất có phần nhanh hơn ở nữ);
- yếu tố di truyền;
- tỷ lệ khối lượng cơ bắp (những người có cơ bắp phát triển cần nhiều năng lượng hơn cho hoạt động cơ bắp, vì vậy các quá trình xảy ra sẽ nhanh hơn);
- tuổi tác (qua các năm, tốc độ trao đổi chất giảm);
- nền nội tiết tố.
Một tác động rất lớn đến quá trình trao đổi chất được cung cấp bởi dinh dưỡng. Ở đây, cả chế độ ăn uống và thức ăn đều quan trọng. Để hoạt động đúng đắn của cơ thể, bạn cần lượng protein, chất béo, carbohydrate, vitamin, khoáng chất và chất lỏng tối ưu. Điều quan trọng cần nhớ là ăn tốt hơn một chút, nhưng thường, vì nghỉ dài giữa các bữa ăn giúp làm chậm quá trình trao đổi chất, điều đó có nghĩa là chúng có thể dẫn đến béo phì.
