Οι κύριες πηγές ενέργειας για τον οργανισμό είναι οι υδατάνθρακες, οι πρωτεΐνες, τα μεταλλικά άλατα, τα λίπη, οι βιταμίνες. Εξασφαλίζουν την κανονική του δραστηριότητα, επιτρέπουν στο σώμα να λειτουργεί χωρίς κανένα πρόβλημα. Τα θρεπτικά συστατικά είναι πηγές ενέργειας στο ανθρώπινο σώμα. Επιπλέον, λειτουργούν ως δομικό υλικό, προάγουν την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή νέων κυττάρων που εμφανίζονται στη θέση των νεκρών. Στη μορφή με την οποία τρώγονται, δεν μπορούν να απορροφηθούν και να χρησιμοποιηθούν από τον οργανισμό. Μόνο το νερό, καθώς και οι βιταμίνες και τα μεταλλικά άλατα, πέπτονται και απορροφώνται με τη μορφή που έχουν.
Οι κύριες πηγές ενέργειας για τον οργανισμό είναι οι πρωτεΐνες, οι υδατάνθρακες, τα λίπη. Στον πεπτικό σωλήνα, υπόκεινται όχι μόνο σε φυσικές επιδράσεις (άλεσμα και σύνθλιψη), αλλά και σε χημικούς μετασχηματισμούς που συμβαίνουν υπό την επίδραση ενζύμων που βρίσκονται στο χυμό ειδικών πεπτικών αδένων.
Δομή πρωτεΐνης
Στα φυτά και τα ζώα υπάρχει μια συγκεκριμένη ουσία που είναι η βάση της ζωής. Αυτή η ένωση είναι μια πρωτεΐνη. Τα σώματα πρωτεΐνης ανακαλύφθηκαν από τον βιοχημικό Gerard Mulder το 1838. Ήταν αυτός που διατύπωσε τη θεωρία της πρωτεΐνης. Η λέξη «πρωτεΐνη» από την ελληνική γλώσσα σημαίνει «στην πρώτη θέση». Περίπου το ήμισυ του ξηρού βάρους οποιουδήποτε οργανισμού αποτελείται από πρωτεΐνες. Σε ιούς, αυτό το περιεχόμενο κυμαίνεται από 45-95 τοις εκατό.
Όταν μιλάμε για το ποια είναι η κύρια πηγή ενέργειας στο σώμα, δεν μπορούμε να αγνοήσουμε τα μόρια πρωτεΐνης. Κατέχουν ιδιαίτερη θέση σε βιολογικές λειτουργίες και σημασία.
Λειτουργίες και θέση στο σώμα
Περίπου το 30% των πρωτεϊνικών ενώσεων βρίσκεται στους μύες, περίπου το 20% βρίσκεται στους τένοντες και τα οστά και το 10% βρίσκεται στο δέρμα. Τα πιο σημαντικά για τους οργανισμούς είναι τα ένζυμα που ελέγχουν τις μεταβολικές χημικές διεργασίες: πέψη της τροφής, δραστηριότητα των ενδοκρινών αδένων, λειτουργία του εγκεφάλου και μυϊκή δραστηριότητα. Ακόμη και μικρά βακτήρια περιέχουν εκατοντάδες ένζυμα.
Οι πρωτεΐνες είναι απαραίτητο μέρος των ζωντανών κυττάρων. Περιέχουν υδρογόνο, άνθρακα, άζωτο, θείο, οξυγόνο και μερικά περιέχουν και φώσφορο. Ένα υποχρεωτικό χημικό στοιχείο που περιέχεται στα μόρια πρωτεΐνης είναι το άζωτο. Γι' αυτό αυτές οι οργανικές ουσίες ονομάζονται ενώσεις που περιέχουν άζωτο.
Ιδιότητες και μετασχηματισμός των πρωτεϊνών στο σώμα
Χτύπημαστον πεπτικό σωλήνα, διασπώνται σε αμινοξέα, τα οποία απορροφώνται στην κυκλοφορία του αίματος και χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση ενός ειδικού για τον οργανισμό πεπτιδίου, και στη συνέχεια οξειδώνονται σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, το μόριο της πρωτεΐνης πήζει. Είναι γνωστά μόρια που μπορούν να διαλυθούν στο νερό μόνο όταν θερμανθούν. Για παράδειγμα, η ζελατίνη έχει τέτοιες ιδιότητες.
Μετά την απορρόφηση, η τροφή εισέρχεται πρώτα στη στοματική κοιλότητα, μετά κινείται μέσω του οισοφάγου, εισέρχεται στο στομάχι. Περιέχει μια όξινη αντίδραση του περιβάλλοντος, η οποία παρέχεται από το υδροχλωρικό οξύ. Ο γαστρικός χυμός περιέχει το ένζυμο πεψίνη, το οποίο διασπά τα μόρια πρωτεΐνης σε αλβουμόζες και πεπτόνες. Αυτή η ουσία είναι δραστική μόνο σε όξινο περιβάλλον. Η τροφή που έχει εισέλθει στο στομάχι μπορεί να παραμείνει σε αυτό για 3-10 ώρες, ανάλογα με την κατάσταση συσσώρευσης και τη φύση του. Ο παγκρεατικός χυμός έχει αλκαλική αντίδραση, περιέχει ένζυμα που μπορούν να διασπάσουν λίπη, υδατάνθρακες, πρωτεΐνες.
Μεταξύ των κύριων ενζύμων της, απομονώνεται η θρυψίνη, η οποία βρίσκεται στον παγκρεατικό χυμό με τη μορφή θρυψινογόνου. Δεν είναι σε θέση να διασπάσει τις πρωτεΐνες, αλλά κατά την επαφή με τον εντερικό χυμό, μετατρέπεται σε δραστική ουσία - εντεροκινάση. Η θρυψίνη διασπά τις πρωτεΐνες σε αμινοξέα. Η επεξεργασία της τροφής στο λεπτό έντερο τελειώνει. Εάν στο δωδεκαδάκτυλο και στο στομάχι τα λίπη, οι υδατάνθρακες, οι πρωτεΐνες αποσυντίθενται σχεδόν πλήρως, τότε στο λεπτό έντερο υπάρχει πλήρης διάσπαση των θρεπτικών ουσιών, η απορρόφηση των προϊόντων αντίδρασης στο αίμα. Η διαδικασία πραγματοποιείται μέσω τριχοειδών αγγείων, καθένα από τα οποίαπλησιάζει τις λάχνες που βρίσκονται στο τοίχωμα του λεπτού εντέρου.
Μεταβολισμός πρωτεϊνών
Μετά την πλήρη διάσπαση της πρωτεΐνης σε αμινοξέα στον πεπτικό σωλήνα, αυτά απορροφώνται στην κυκλοφορία του αίματος. Περιέχει επίσης μια μικρή ποσότητα πολυπεπτιδίων. Από τα υπολείμματα αμινοξέων στο σώμα ενός ζωντανού όντος, συντίθεται μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη που χρειάζεται ένα άτομο ή ένα ζώο. Η διαδικασία σχηματισμού νέων πρωτεϊνικών μορίων προχωρά συνεχώς σε έναν ζωντανό οργανισμό, αφού τα νεκρά κύτταρα του δέρματος, του αίματος, των εντέρων και των βλεννογόνων αφαιρούνται και στη θέση τους σχηματίζονται νεαρά κύτταρα.
Για να συντεθούν οι πρωτεΐνες, είναι απαραίτητο να εισέλθουν στο πεπτικό σύστημα με την τροφή. Εάν το πολυπεπτίδιο εισαχθεί στο αίμα, παρακάμπτοντας την πεπτική οδό, το ανθρώπινο σώμα δεν μπορεί να το χρησιμοποιήσει. Μια τέτοια διαδικασία μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την κατάσταση του ανθρώπινου σώματος, να προκαλέσει πολυάριθμες επιπλοκές: πυρετό, αναπνευστική παράλυση, καρδιακή ανεπάρκεια, γενικούς σπασμούς.
Οι πρωτεΐνες δεν μπορούν να αντικατασταθούν από άλλες τροφικές ουσίες, καθώς τα αμινοξέα είναι απαραίτητα για τη σύνθεσή τους μέσα στο σώμα. Ανεπαρκής ποσότητα αυτών των ουσιών οδηγεί σε καθυστέρηση ή αναστολή της ανάπτυξης.
Σακχαρίτες
Ας ξεκινήσουμε με το γεγονός ότι οι υδατάνθρακες είναι η κύρια πηγή ενέργειας του οργανισμού. Είναι μια από τις κύριες ομάδες οργανικών ενώσεων που μαςοργανισμός. Αυτή η πηγή ενέργειας των ζωντανών οργανισμών είναι το πρωταρχικό προϊόν της φωτοσύνθεσης. Η περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες σε ένα ζωντανό φυτικό κύτταρο μπορεί να κυμαίνεται στο εύρος του 1-2 τοις εκατό και σε ορισμένες περιπτώσεις το ποσοστό αυτό φτάνει το 85-90 τοις εκατό.
Οι κύριες πηγές ενέργειας των ζωντανών οργανισμών είναι οι μονοσακχαρίτες: γλυκόζη, φρουκτόζη, ριβόζη.
Οι υδατάνθρακες περιέχουν άτομα οξυγόνου, υδρογόνου, άνθρακα. Για παράδειγμα, η γλυκόζη - μια πηγή ενέργειας στο σώμα, έχει τον τύπο C6H12O6. Υπάρχει μια διαίρεση όλων των υδατανθράκων (κατά δομή) σε απλές και σύνθετες ενώσεις: μονο- και πολυσακχαρίτες. Σύμφωνα με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα, οι μονοσακχαρίτες χωρίζονται σε διάφορες ομάδες:
- trios;
- tetroses;
- πεντόζες;
- εξόσες;
- επτόζες.
Μονοσακχαρίτες που έχουν πέντε ή περισσότερα άτομα άνθρακα μπορούν να σχηματίσουν μια δομή δακτυλίου όταν διαλυθούν στο νερό.
Η κύρια πηγή ενέργειας στο σώμα είναι η γλυκόζη. Η δεοξυριβόζη και η ριβόζη είναι υδατάνθρακες ιδιαίτερης σημασίας για τα νουκλεϊκά οξέα και το ATP.
Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας στο σώμα. Οι διαδικασίες μετασχηματισμού των μονοσακχαριτών σχετίζονται άμεσα με τη βιοσύνθεση πολλών οργανικών ενώσεων, καθώς και με τη διαδικασία απομάκρυνσης τοξικών ενώσεων από αυτήν, που προέρχονται από το εξωτερικό ή σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της διάσπασης των μορίων πρωτεΐνης.
Διακριτικά χαρακτηριστικά των δισακχαριτών
Ο μονοσακχαρίτης και ο δισακχαρίτης είναι η κύρια πηγή ενέργειας για το σώμα. Όταν συνδυάζονταιΟι μονοσακχαρίτες διαχωρίζονται και το προϊόν της αλληλεπίδρασης είναι ένας δισακχαρίτης.
Σακχαρόζη (ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο), μαλτόζη (ζάχαρη βύνης), λακτόζη (ζάχαρη γάλακτος) είναι τυπικοί εκπρόσωποι αυτής της ομάδας.
Μια τέτοια πηγή ενέργειας για τον οργανισμό όπως οι δισακχαρίτες αξίζει λεπτομερούς μελέτης. Είναι πολύ διαλυτά στο νερό και έχουν γλυκιά γεύση. Η υπερβολική κατανάλωση σακχαρόζης οδηγεί σε σοβαρές δυσλειτουργίες στον οργανισμό, γι' αυτό είναι τόσο σημαντικό να συμμορφώνεστε με τους κανόνες.
Πολυσακχαρίτες
Μια εξαιρετική πηγή ενέργειας για τον οργανισμό είναι ουσίες όπως η κυτταρίνη, το γλυκογόνο, το άμυλο.
Καταρχάς, οποιοδήποτε από αυτά μπορεί να θεωρηθεί ως πηγή ενέργειας για τον ανθρώπινο οργανισμό. Στην περίπτωση της ενζυμικής τους διάσπασης και αποσύνθεσης, απελευθερώνεται μεγάλη ποσότητα ενέργειας που χρησιμοποιείται από ένα ζωντανό κύτταρο.
Αυτή η πηγή ενέργειας για το σώμα εκτελεί άλλες σημαντικές λειτουργίες. Για παράδειγμα, η χιτίνη, η κυτταρίνη χρησιμοποιούνται ως δομικό υλικό. Οι πολυσακχαρίτες είναι εξαιρετικοί για τον οργανισμό ως εφεδρικές ενώσεις, αφού δεν διαλύονται στο νερό, δεν έχουν χημική και ωσμωτική δράση στο κύτταρο. Τέτοιες ιδιότητες τους επιτρέπουν να παραμείνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ένα ζωντανό κύτταρο. Όταν αφυδατωθούν, οι πολυσακχαρίτες μπορούν να αυξήσουν τη μάζα των αποθηκευμένων προϊόντων λόγω εξοικονόμησης όγκου.
Μια τέτοια πηγή ενέργειας για το σώμα είναι σε θέση να αντισταθεί στα παθογόνα βακτήρια που εισέρχονται στο σώμα με την τροφή. Εάν είναι απαραίτητο, κατά την υδρόλυση, ο μετασχηματισμός του εφεδρικούπολυσακχαρίτες σε απλά σάκχαρα.
ανταλλαγή υδατανθράκων
Πώς συμπεριφέρεται η κύρια πηγή ενέργειας του σώματος; Οι υδατάνθρακες παρέχονται σε μεγαλύτερο βαθμό με τη μορφή πολυσακχαριτών, για παράδειγμα, με τη μορφή αμύλου. Ως αποτέλεσμα της υδρόλυσης, σχηματίζεται γλυκόζη από αυτήν. Ο μονοσακχαρίτης απορροφάται στο αίμα, χάρη σε αρκετές ενδιάμεσες αντιδράσεις, διασπάται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Μετά την τελική οξείδωση, απελευθερώνεται ενέργεια, την οποία χρησιμοποιεί το σώμα.
Η διαδικασία διάσπασης της ζάχαρης βύνης και του αμύλου λαμβάνει χώρα απευθείας στη στοματική κοιλότητα, το ένζυμο πτυαλίνη δρα ως καταλύτης για την αντίδραση. Στο λεπτό έντερο, οι υδατάνθρακες διασπώνται σε μονοσακχαρίτες. Απορροφούνται στο αίμα κυρίως με τη μορφή γλυκόζης. Η διαδικασία λαμβάνει χώρα στα ανώτερα έντερα, αλλά δεν υπάρχουν σχεδόν καθόλου υδατάνθρακες στα κάτω. Μαζί με το αίμα, οι σακχαρίτες εισέρχονται στην πυλαία φλέβα και φτάνουν στο ήπαρ. Στην περίπτωση που η συγκέντρωση του σακχάρου στο ανθρώπινο αίμα είναι 0,1%, οι υδατάνθρακες περνούν από το συκώτι και καταλήγουν στη γενική κυκλοφορία.
Είναι απαραίτητο να διατηρείται σταθερή ποσότητα σακχάρου στο αίμα κοντά στο 0,1%. Με την υπερβολική κατάποση σακχαριτών στο αίμα, η περίσσεια συσσωρεύεται στο ήπαρ. Μια παρόμοια διαδικασία συνοδεύεται από απότομη πτώση του σακχάρου στο αίμα.
Αλλαγή στο σάκχαρο του σώματος
Εάν υπάρχει άμυλο στα τρόφιμα, αυτό δεν οδηγεί σε μεγάλης κλίμακας αλλαγές στο σάκχαρο του αίματος, καθώς η διαδικασία υδρόλυσης του πολυσακχαρίτη διαρκεί πολύ. Εάν η δόση της ζάχαρης αφήνει περίπου 15-200 γραμμάρια, υπάρχει μια απότομη αύξηση τηςπεριεχόμενο στο αίμα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται διατροφική ή διατροφική υπεργλυκαιμία. Η περίσσεια ζάχαρη απεκκρίνεται από τα νεφρά, επομένως τα ούρα περιέχουν γλυκόζη.
Τα νεφρά αρχίζουν να αφαιρούν τη ζάχαρη από το σώμα εάν το επίπεδό της στο αίμα φτάσει στο εύρος του 0,15-0,18%. Παρόμοιο φαινόμενο συμβαίνει με μια εφάπαξ χρήση σημαντικής ποσότητας ζάχαρης, περνά αρκετά γρήγορα, χωρίς να οδηγεί σε σοβαρές παραβιάσεις των μεταβολικών διεργασιών στο σώμα.
Εάν διαταραχθεί η ενδοεκκριτική εργασία του παγκρέατος, εμφανίζεται μια ασθένεια όπως ο σακχαρώδης διαβήτης. Συνοδεύεται από σημαντική αύξηση της ποσότητας του σακχάρου στο αίμα, η οποία οδηγεί σε απώλεια της ικανότητας του ήπατος να συγκρατεί τη γλυκόζη, με αποτέλεσμα η ζάχαρη να αποβάλλεται με τα ούρα από το σώμα.
Μια σημαντική ποσότητα γλυκογόνου μπορεί να εναποτεθεί στους μύες, εδώ απαιτείται για την υλοποίηση χημικών αντιδράσεων που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια των μυϊκών συσπάσεων.
Σχετικά με τη σημασία της γλυκόζης
Η αξία της γλυκόζης για έναν ζωντανό οργανισμό δεν περιορίζεται στην ενεργειακή λειτουργία. Η ανάγκη για γλυκόζη αυξάνεται με τη βαριά σωματική εργασία. Αυτή η ανάγκη καλύπτεται από τη διάσπαση του γλυκογόνου στο ήπαρ σε γλυκόζη, η οποία εισέρχεται στην κυκλοφορία του αίματος.
Αυτός ο μονοσακχαρίτης βρίσκεται επίσης στο πρωτόπλασμα των κυττάρων, επομένως απαιτείται για το σχηματισμό νέων κυττάρων, η γλυκόζη είναι ιδιαίτερα σημαντική κατά τη διαδικασία ανάπτυξης. Αυτός ο μονοσακχαρίτης έχει ιδιαίτερη σημασία για την πλήρη λειτουργία του κεντρικού νευρικού συστήματος. Μόλις η συγκέντρωση του σακχάρου στο αίμα πέσει στο 0,04%,συμβαίνουν σπασμοί, το άτομο χάνει τις αισθήσεις του. Αυτή είναι μια άμεση επιβεβαίωση ότι η μείωση του σακχάρου στο αίμα προκαλεί στιγμιαία διακοπή της δραστηριότητας του κεντρικού νευρικού συστήματος. Εάν στον ασθενή γίνει ένεση γλυκόζης στο αίμα ή του προσφερθεί γλυκό φαγητό, όλες οι διαταραχές εξαφανίζονται. Με παρατεταμένη μείωση του σακχάρου στο αίμα, αναπτύσσεται υπογλυκαιμία. Οδηγεί σε σοβαρή διαταραχή του σώματος, η οποία μπορεί να προκαλέσει θάνατο.
Παχιά εν συντομία
Τα λίπη μπορούν να θεωρηθούν ως μια άλλη πηγή ενέργειας για έναν ζωντανό οργανισμό. Περιέχουν άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο. Τα λίπη έχουν πολύπλοκη χημική δομή, είναι ενώσεις της πολυϋδρικής αλκοόλης γλυκερόλης και των λιπαρών καρβοξυλικών οξέων.
Κατά τη διάρκεια της πεπτικής διαδικασίας, το λίπος διασπάται στα συστατικά του μέρη από τα οποία προήλθε. Είναι τα λίπη που αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του πρωτοπλάσματος, περιέχονται σε ιστούς, όργανα, κύτταρα ενός ζωντανού οργανισμού. Δικαίως θεωρούνται εξαιρετική πηγή ενέργειας. Η διάσπαση αυτών των οργανικών ενώσεων αρχίζει στο στομάχι. Ο γαστρικός χυμός περιέχει λιπάση, η οποία μετατρέπει τα μόρια λίπους σε γλυκερίνη και καρβοξυλικό οξύ.
Η
Η γλυκερίνη απορροφάται τέλεια, καθώς έχει καλή διαλυτότητα στο νερό. Η χολή χρησιμοποιείται για τη διάλυση οξέων. Υπό την επιρροή του, η αποτελεσματικότητα της λιπάσης στο λίπος αυξάνεται έως και 15-20 φορές. Από το στομάχι, η τροφή μετακινείται στο δωδεκαδάκτυλο, όπου, υπό τη δράση του χυμού, διασπάται περαιτέρω σε προϊόντα που μπορούν να απορροφηθούν στη λέμφο και το αίμα.
Επόμενο φαγοπότικινείται μέσω του πεπτικού σωλήνα, εισέρχεται στο λεπτό έντερο. Εδώ διασπάται πλήρως υπό την επίδραση του εντερικού χυμού, καθώς και της απορρόφησης. Σε αντίθεση με τα προϊόντα διάσπασης των πρωτεϊνών και των υδατανθράκων, οι ουσίες που λαμβάνονται από την υδρόλυση των λιπών απορροφώνται στη λέμφο. Γλυκερίνη και σαπούνι, αφού περάσουν από τα κύτταρα του εντερικού βλεννογόνου, συνδυάζονται ξανά για να σχηματίσουν λίπος.
Συνοψίζοντας, σημειώνουμε ότι οι κύριες πηγές ενέργειας για τον ανθρώπινο οργανισμό και τα ζώα είναι οι πρωτεΐνες, τα λίπη, οι υδατάνθρακες. Χάρη στον μεταβολισμό των υδατανθράκων, των πρωτεϊνών, που συνοδεύεται από το σχηματισμό πρόσθετης ενέργειας, λειτουργεί ένας ζωντανός οργανισμός. Επομένως, δεν πρέπει να κάνετε δίαιτες για μεγάλο χρονικό διάστημα, περιορίζοντας τον εαυτό σας σε οποιοδήποτε συγκεκριμένο ιχνοστοιχείο ή ουσία, διαφορετικά μπορεί να επηρεάσει αρνητικά την υγεία και την ευημερία.
