Основните източници на енергия за тялото са въглехидрати, протеини, минерални соли, мазнини, витамини. Те осигуряват нормалната му дейност, позволяват на тялото да функционира безпроблемно. Хранителните вещества са източници на енергия в човешкото тяло. Освен това те действат като строителен материал, насърчават растежа и възпроизвеждането на нови клетки, които се появяват на мястото на умиращите. Във вида, в който се консумират, те не могат да бъдат усвоени и използвани от организма. Само водата, както и витамините и минералните соли, се усвояват и усвояват във формата, в която идват.
Основните източници на енергия за тялото са протеини, въглехидрати, мазнини. В храносмилателния тракт те са подложени не само на физически въздействия (смилане и смачкване), но и на химични трансформации, които настъпват под въздействието на ензими, които се намират в сока на специални храносмилателни жлези.
Протеинова структура
В растенията и животните има определено вещество, което е в основата на живота. Това съединение е протеин. Протеиновите тела са открити от биохимика Джерард Мълдър през 1838 г. Именно той формулира теорията за протеина. Думата "протеин" от гръцки език означава "на първо място". Приблизително половината от сухото тегло на всеки организъм се състои от протеини. При вирусите това съдържание варира от 45-95 процента.
Когато говорим за това кой е основният източник на енергия в тялото, не може да се игнорират протеиновите молекули. Те заемат специално място в биологичните функции и значение.
Функции и местоположение в тялото
Около 30% от протеиновите съединения се намират в мускулите, около 20% се намират в сухожилията и костите, а 10% се намират в кожата. Най-важни за организмите са ензимите, които контролират метаболитните химични процеси: храносмилането на храната, дейността на жлезите с вътрешна секреция, мозъчната функция и мускулната дейност. Дори малките бактерии съдържат стотици ензими.
Протеините са съществена част от живите клетки. Те съдържат водород, въглерод, азот, сяра, кислород, а някои съдържат и фосфор. Задължителен химичен елемент, съдържащ се в протеиновите молекули, е азотът. Ето защо тези органични вещества се наричат азотсъдържащи съединения.
Свойства и трансформация на протеините в тялото
Удрянев храносмилателния тракт те се разграждат до аминокиселини, които се абсорбират в кръвния поток и се използват за синтезиране на специфичен за организма пептид, след което се окисляват до вода и въглероден диоксид. Когато температурата се повиши, протеиновата молекула се коагулира. Известни са молекули, които могат да се разтварят във вода само при нагряване. Например желатинът има такива свойства.
След усвояването, храната първо влиза в устната кухина, след това преминава през хранопровода, навлиза в стомаха. Съдържа киселинна реакция на околната среда, която се осигурява от солна киселина. Стомашният сок съдържа ензима пепсин, който разгражда протеиновите молекули на албумози и пептони. Това вещество е активно само в кисела среда. Храната, която е попаднала в стомаха, е в състояние да се задържи в него за 3-10 часа, в зависимост от състоянието на агрегация и естеството си. Сокът на панкреаса има алкална реакция, съдържа ензими, които могат да разграждат мазнини, въглехидрати, протеини.
Сред основните му ензими е изолиран трипсинът, който се намира в панкреатичния сок под формата на трипсиноген. Той не е в състояние да разгражда протеините, но при контакт с чревния сок се превръща в активно вещество - ентерокиназа. Трипсинът разгражда протеините до аминокиселини. Обработката на храната в тънките черва завършва. Ако в дванадесетопръстника и в стомаха мазнините, въглехидратите, протеините са почти напълно разложени, тогава в тънките черва има пълно разграждане на хранителните вещества, усвояването на реакционните продукти в кръвта. Процесът се осъществява чрез капиляри, всяка от коитосе доближава до въси, разположени на стената на тънките черва.
Протеинов метаболизъм
След като протеинът се разгради напълно до аминокиселини в храносмилателния тракт, те се абсорбират в кръвния поток. Също така съдържа малко количество полипептиди. От аминокиселинните остатъци в тялото на живо същество се синтезира специфичен протеин, от който се нуждае човек или животно. Процесът на образуване на нови протеинови молекули протича непрекъснато в живия организъм, тъй като умиращите клетки на кожата, кръвта, червата и лигавиците се отстраняват и на тяхно място се образуват млади клетки.
За да се синтезират протеините, е необходимо те да попаднат в храносмилателния тракт с храна. Ако полипептидът се въведе в кръвта, заобикаляйки храносмилателния тракт, човешкото тяло не е в състояние да го използва. Такъв процес може да повлияе негативно на състоянието на човешкото тяло, да причини множество усложнения: треска, респираторна парализа, сърдечна недостатъчност, общи конвулсии.
Протеините не могат да се заменят с други хранителни вещества, тъй като аминокиселините са необходими за техния синтез в тялото. Недостатъчно количество от тези вещества води до забавяне или спиране на растежа.
захариди
Нека започнем с факта, че въглехидратите са основният източник на енергия за тялото. Те са една от основните групи органични съединения, които нашитеорганизъм. Този енергиен източник на живи организми е основният продукт на фотосинтезата. Съдържанието на въглехидрати в жива растителна клетка може да варира в диапазона от 1-2 процента, а в някои ситуации тази цифра достига 85-90 процента.
Основните енергийни източници на живите организми са монозахариди: глюкоза, фруктоза, рибоза.
Въглехидратите съдържат кислород, водород, въглеродни атоми. Например глюкозата – източник на енергия в организма, има формулата C6H12O6. Има разделяне на всички въглехидрати (по структура) на прости и сложни съединения: моно- и полизахариди. Според броя на въглеродните атоми монозахаридите се разделят на няколко групи:
- триос;
- тетрози;
- пентози;
- хексози;
- хептози.
Монозахаридите, които имат пет или повече въглеродни атома, могат да образуват пръстенна структура, когато се разтварят във вода.
Основният източник на енергия в тялото е глюкозата. Дезоксирибозата и рибозата са въглехидрати от особено значение за нуклеиновите киселини и АТФ.
Глюкозата е основният източник на енергия в тялото. Процесите на трансформация на монозахаридите са пряко свързани с биосинтеза на много органични съединения, както и с процеса на отстраняване от тях на токсични съединения, които идват отвън или се образуват в резултат на разпадането на протеиновите молекули.
Отличителни характеристики на дизахаридите
Монозахаридът и дизахаридът е основният източник на енергия за тялото. Когато се комбиниратмонозахаридите се отделят и продуктът от взаимодействието е дизахарид.
Захароза (тръстикова захар), малтоза (малцова захар), лактоза (млечна захар) са типични представители на тази група.
Такъв източник на енергия за тялото като дизахаридите заслужават подробно изследване. Те са силно разтворими във вода и имат сладък вкус. Прекомерната консумация на захароза води до сериозни неизправности в организма, поради което е толкова важно да се спазват правилата.
Полизахариди
Отличен източник на енергия за тялото са вещества като целулоза, гликоген, нишесте.
На първо място, всеки от тях може да се разглежда като източник на енергия за човешкото тяло. В случай на тяхното ензимно разцепване и разпад се отделя голямо количество енергия, използвана от жива клетка.
Този източник на енергия за тялото изпълнява и други важни функции. Например хитинът, целулозата се използват като строителен материал. Полизахаридите са отлични за организма като резервни съединения, тъй като не се разтварят във вода, нямат химичен и осмотичен ефект върху клетката. Такива свойства им позволяват да съществуват дълго време в жива клетка. Когато са дехидратирани, полизахаридите могат да увеличат масата на съхраняваните продукти поради спестяване на обем.
Подобен източник на енергия за тялото е в състояние да устои на патогенни бактерии, които влизат в тялото с храната. Ако е необходимо, по време на хидролиза, трансформацията на резервниполизахариди в прости захари.
Въглехидратна обмяна
Как се държи основният източник на енергия в тялото? Въглехидратите се доставят в по-голяма степен под формата на полизахариди, например под формата на нишесте. В резултат на хидролизата от него се образува глюкоза. Монозахаридът се абсорбира в кръвта, благодарение на няколко междинни реакции, той се разгражда до въглероден диоксид и вода. След окончателното окисляване се освобождава енергия, която тялото използва.
Процесът на разделяне на малцовата захар и нишестето се извършва директно в устната кухина, като ензимът птиалин действа като катализатор на реакцията. В тънките черва въглехидратите се разграждат до монозахариди. Те се абсорбират в кръвта главно под формата на глюкоза. Процесът протича в горните черва, но в долните почти няма въглехидрати. Заедно с кръвта захаридите навлизат в порталната вена и достигат до черния дроб. В случай, че концентрацията на захар в човешката кръв е 0,1%, въглехидратите преминават през черния дроб и попадат в общото кръвообращение.
Необходимо е да се поддържа постоянно количество захар в кръвта близо до 0,1%. При прекомерно поглъщане на захариди в кръвта, излишъкът се натрупва в черния дроб. Подобен процес е придружен от рязък спад на кръвната захар.
Промяна в телесната захар
Ако нишестето присъства в храната, това не води до мащабни промени в кръвната захар, тъй като процесът на хидролиза на полизахарида отнема много време. Ако дозата захар напусне около 15-200 грама, има рязко увеличение на нейнатасъдържание в кръвта. Този процес се нарича алиментарна или хранителна хипергликемия. Излишната захар се отделя от бъбреците, така че урината съдържа глюкоза.
Бъбреците започват да премахват захарта от тялото, ако нивото й в кръвта достигне диапазона от 0,15-0,18%. Подобно явление възниква при еднократна употреба на значително количество захар, преминава достатъчно бързо, без да води до сериозни нарушения на метаболитните процеси в организма.
Ако интрасекреторната работа на панкреаса е нарушена, възниква заболяване като захарен диабет. Придружава се от значително увеличаване на количеството захар в кръвта, което води до загуба на способността на черния дроб да задържа глюкоза, в резултат на което захарта се отделя с урината от тялото.
Значително количество гликоген може да се отложи в мускулите, тук той е необходим при осъществяването на химични реакции, които възникват по време на мускулни контракции.
За значението на глюкозата
Стойността на глюкозата за жив организъм не се ограничава до енергийната функция. Нуждата от глюкоза се увеличава при тежка физическа работа. Тази нужда се задоволява чрез разграждането на гликогена в черния дроб до глюкоза, която навлиза в кръвния поток.
Този монозахарид се намира и в протоплазмата на клетките, поради което е необходим за образуването на нови клетки, глюкозата е особено важна по време на процеса на растеж. Този монозахарид е от особено значение за пълноценното функциониране на централната нервна система. Веднага след като концентрацията на захар в кръвта падне до 0,04%,възникват конвулсии, човек губи съзнание. Това е пряко потвърждение, че намаляването на кръвната захар причинява моментално нарушаване на дейността на централната нервна система. Ако на пациента се инжектира глюкоза в кръвта или му се предложи сладка храна, всички нарушения изчезват. При продължително намаляване на кръвната захар се развива хипогликемия. Това води до сериозно увреждане на тялото, което може да причини смърт.
Fat накратко
Мазнините могат да се разглеждат като друг източник на енергия за живия организъм. Те съдържат въглерод, кислород и водород. Мазнините имат сложна химична структура, те са съединения на многовалентния алкохол глицерол и мастни карбоксилни киселини.
По време на храносмилателния процес мазнините се разграждат на съставните си части, от които са получени. Именно мазнините са неразделна част от протоплазмата, съдържат се в тъканите, органите, клетките на живия организъм. Те с право се считат за отличен източник на енергия. Разграждането на тези органични съединения започва в стомаха. Стомашният сок съдържа липаза, която превръща мастните молекули в глицерол и карбоксилна киселина.
Глицеринът се абсорбира перфектно, тъй като има добра разтворимост във вода. Жлъчката се използва за разтваряне на киселини. Под негово влияние ефективността на липазата върху мазнините се увеличава до 15-20 пъти. От стомаха храната се придвижва към дванадесетопръстника, където под действието на сока се разгражда допълнително до продукти, които могат да се абсорбират в лимфата и кръвта.
Следваща каша за хранапреминава през храносмилателния тракт, навлиза в тънките черва. Тук той се разгражда напълно под въздействието на чревния сок, както и усвояването. За разлика от продуктите на разпадане на протеини и въглехидрати, веществата, получени от хидролизата на мазнините, се абсорбират в лимфата. Глицеринът и сапунът, след преминаване през клетките на чревната лигавица, се комбинират отново, за да образуват мазнини.
Обобщавайки, отбелязваме, че основните източници на енергия за човешкото тяло и животните са протеините, мазнините, въглехидратите. Благодарение на въглехидратния, протеиновия метаболизъм, придружен от образуването на допълнителна енергия, живият организъм функционира. Ето защо не трябва да се подлагате на диети дълго време, ограничавайки се в конкретен микроелемент или вещество, в противен случай това може да повлияе неблагоприятно на здравето и благосъстоянието.
