Osobine metabolizma masti, proteina i ugljikohidrata ovisno o vrsti prehrane. Metabolizam proteina, ugljikohidrata, masti u ljudskom tijelu

Prva faza metabolizma su enzimski procesi razgradnje proteina, masti i ugljikohidrata na aminokiseline topljive u vodi, mono- i disaharide, glicerol, masne kiseline i druga jedinjenja koja se javljaju u raznim odjelima gastrointestinalnog trakta, kao i apsorpciju ovih supstanci u krv i limfu.

Druga faza razmene je transport hranljive materije i kiseonik iz krvi u tkiva i one složene hemijske transformacije supstanci koje se dešavaju u ćelijama. Oni istovremeno provode razgradnju nutrijenata do krajnjih proizvoda metabolizma, sintezu enzima, hormona i komponenti citoplazme. Razgradnju tvari prati oslobađanje energije koja se koristi za procese sinteze i osigurava funkcioniranje svakog organa i organizma u cjelini.

Treća faza je uklanjanje konačnih produkata raspadanja iz ćelija, njihov transport i izlučivanje putem bubrega, pluća, znojne žlezde i crijeva.

Transformacija proteina, masti, ugljikohidrata, minerala i vode odvija se u bliskoj međusobnoj interakciji. Metabolizam svake od njih ima svoje karakteristike, a njihov fiziološki značaj je različit, pa se metabolizam svake od ovih tvari obično razmatra zasebno.

Metabolizam proteina

Proteini se prvenstveno koriste kao plastični materijali u tijelu. Potreba za proteinima je određena njegovim minimalna količina, koji će uravnotežiti njegov gubitak u tijelu. Proteini su u stanju kontinuirane razmjene i obnavljanja. U tijelu zdrave odrasle osobe, količina proteina razbijenog dnevno jednaka je količini novosintetiziranog proteina. Deset od 20 aminokiselina (valin, leucin, izoleucin, lizin, metionin, triptofan, treonin, fenilalanin, arginin i histidin) ne mogu se sintetizirati u tijelu ako se nedovoljno unose hranom i nazivaju se esencijalnim. Ostalih deset aminokiselina (neesencijalnih) može se sintetizirati u tijelu.

Od aminokiselina dobijenih tokom procesa varenja sintetišu se proteini specifični za datu vrstu, organizam i svaki organ. Neke aminokiseline se koriste kao energetski materijal, tj. podvrgnuti cepljenju. Prvo se deaminiraju - gube Nh3 grupu, što rezultira stvaranjem amonijaka i keto kiselina. Amonijak je toksična tvar i neutralizira se u jetri pretvaranjem u ureu. Keto kiseline se nakon niza transformacija razlažu na CO2 i H2O.

Brzina razgradnje i obnavljanja tjelesnih proteina varira - od nekoliko minuta do 180 dana (u prosjeku 80 dana). Količina proteina koji se razgradi dnevno procjenjuje se prema količini dušika izlučenog iz ljudskog tijela. 100 g proteina sadrži 16 g dušika. Dakle, oslobađanje 1 g dušika u tijelu odgovara razgradnji 6,25 g proteina. Iz organizma odrasle osobe dnevno se oslobađa oko 3,7 g azota, tj. masa uništenog proteina je 3,7 x 6,25 = 23 g, odnosno 0,028-0,075 g dušika na 1 kg tjelesne težine dnevno (Rubnerov koeficijent trošenja).
Ako je količina dušika koja ulazi u tijelo hranom jednaka količini azota koji se izlučuje iz tijela, tada je tijelo u stanju dušične ravnoteže.

Ako više dušika uđe u tijelo nego što se izluči, to ukazuje na pozitivan balans dušika (zadržavanje dušika). Javlja se povećanjem mase mišićnog tkiva (intenzivna fizička aktivnost), u periodu rasta organizma, trudnoće, tokom oporavka nakon ozbiljna bolest. Stanje u kojem količina dušika izlučenog iz tijela premašuje njegov unos u tijelo naziva se negativna ravnoteža dušika. Javlja se pri jedenju nepotpunih proteina, kada tijelo ne dobije nijednu od esencijalnih aminokiselina, tokom proteina ili potpunog gladovanja.

Potrebno je unositi najmanje 0,75 g proteina na 1 kg tjelesne težine dnevno, što je za odraslu osobu zdrava osoba težine 70 kg je najmanje 52,5 g kompletan protein. Za pouzdanu stabilnost azotnog balansa, preporučuje se uzimanje 85 - 90 g proteina dnevno uz hranu. Za djecu, trudnice i dojilje ovi standardi bi trebali biti viši. Fiziološki značaj V u ovom slučaju znači da proteini uglavnom obavljaju plastičnu funkciju, a ugljikohidrati - energetsku.

Metabolizam masti (lipida)

Lipidi su estri glicerola i viših masnih kiselina. Masne kiseline mogu biti zasićene ili nezasićene (sadrže jednu ili više dvostrukih veza). Lipidi imaju energetsku i plastičnu ulogu u tijelu. Oksidacija masti osigurava oko 50% energetskih potreba odraslog tijela. Masti služe kao rezerva ishrane za organizam, njihove rezerve kod ljudi u proseku iznose 10-20% telesne težine. Od toga, oko polovina se nalazi u potkožnom masnom tkivu, značajan iznos deponuje se u velikom omentumu, perinefričnom tkivu i između mišića.

U stanju gladi, kada je tijelo izloženo hladnoći, tokom fizičkog ili psihoemocionalni stres dolazi do intenzivnog razlaganja uskladištenih masti. U uslovima mirovanja, nakon obroka, dolazi do resinteze i taloženja lipida u depou. Glavnu energetsku ulogu imaju neutralne masti - trigliceridi, a plastičnu ulogu imaju fosfolipidi, holesterol i masne kiseline, koji služe kao strukturne komponente ćelijskih membrana, deo su lipoproteina, i prekursori su steroidni hormoni, žučne kiseline i prostaglandine.

Molekuli lipida apsorbirani iz crijeva pakuju se u epitelnim stanicama u transportne čestice (hilomikrone), koje kroz limfnih sudova uđu u krvotok. Pod dejstvom kapilarne endotelne lipoprotein lipaze, glavna komponenta hilomikrona - neutralni trigliceridi - se razlažu na glicerol i slobodne masne kiseline. Neke masne kiseline se mogu vezati za albumin, a ulaze glicerol i slobodne masne kiseline masne ćelije i pretvaraju se u trigliceride. Ostatke hilomikrona krvi zarobljavaju hepatociti, prolaze kroz endocitozu i uništavaju se u lizosomima.

Lipoproteini se formiraju u jetri za transport molekula lipida sintetiziranih u jetri. To su lipoproteini vrlo niske gustine i lipoproteini niske gustine, koji prenose trigliceride i kolesterol iz jetre u druga tkiva. Lipoproteine ​​niske gustine preuzimaju iz krvi ćelije tkiva koristeći lipoproteinske receptore, endocitozuju, oslobađaju holesterol za potrebe ćelija i uništavaju u lizosomima. U slučaju prekomjernog nakupljanja lipoproteina niske gustine u krvi, oni bivaju zarobljeni od strane makrofaga i drugih leukocita. Ove ćelije, akumulirajući metabolički niskoaktivne estere holesterola, postaju jedna od komponenti aterosklerotski plakovi plovila.

Lipoproteini velika gustoća transportuju višak holesterola i njegovih estera iz tkiva u jetru, gde se pretvaraju žučne kiseline koji se izlučuju iz organizma. Osim toga, lipoproteini visoke gustoće se koriste za sintezu steroidnih hormona u nadbubrežnim žlijezdama.

U tijelu se mogu sintetizirati i jednostavne i složene molekule lipida, s izuzetkom nezasićenih linolne, linolenske i arahidonske masne kiseline, koje se moraju unositi hranom. Ove esencijalne kiseline su dio molekula fosfolipida. Od arahidonska kiselina nastaju prostaglandini, prostaciklini, tromboksani i leukotrieni. Nedostatak ili nedovoljan unos esencijalnih masnih kiselina u organizam dovodi do usporavanja rasta, oštećenja bubrežne funkcije, kožnih oboljenja i neplodnosti. Biološka mladost dijetalnih lipida određuje prisustvo esencijalnih masnih kiselina u njima i njihovu probavljivost. Maslac i svinjska mast svarljivi su za 93 - 98%, goveđe - za 80 - 94%, suncokretovo ulje- za 86-90%, margarin - za 94-98%.

Metabolizam ugljikohidrata

Ugljikohidrati su glavni izvor energije, a obavljaju i plastične funkcije u tijelu; prilikom oksidacije glukoze nastaju intermedijarni proizvodi - pentoze, koje su dio nukleotida i nukleinske kiseline. Glukoza je neophodna za sintezu nekih aminokiselina, sintezu i oksidaciju lipida i polisaharida. Ljudsko tijelo prima ugljikohidrate uglavnom u obliku biljnog polisaharida škroba i u malim količinama u obliku životinjskog polisaharida glikogena. IN gastrointestinalnog trakta Razgrađuju se do nivoa monosaharida (glukoza, fruktoza, laktoza, galaktoza).

Monosaharidi, od kojih je glavni glukoza, apsorbiraju se u krv i ulaze u jetru kroz portalnu venu. Ovdje se fruktoza i galaktoza pretvaraju u glukozu. Intracelularna koncentracija glukoze u hepatocitima bliska je njenoj koncentraciji u krvi. Kada višak glukoze uđe u jetru, ona se fosforilira i pretvara u rezervni oblik svog skladištenja - glikogen. Količina glikogena kod odrasle osobe može biti 150-200 g. U slučaju ograničavanja unosa hrane, kada se nivo glukoze u krvi smanji, glikogen se razgrađuje i glukoza ulazi u krv.

Tokom prvih 12 sati ili više nakon jela, održavanje koncentracije glukoze u krvi osigurava se razgradnjom glikogena u jetri. Nakon što se rezerve glikogena potroše, povećava se sinteza enzima koji osiguravaju reakcije glukoneogeneze - sintezu glukoze iz laktata ili aminokiselina. U prosjeku, osoba dnevno konzumira 400-500 g ugljikohidrata, od čega je obično 350-400 g škroba, a 50-100 g mono- i disaharida. Višak ugljenih hidrata se skladišti kao mast.

norme potrošnje masti, proteina i ugljikohidrata po osobi dnevno

proporcija 1-1-4

Proteini - 1,5 na 1 kg težine (min - 1g po kg težine)

Dnevna norma za životinjske i biljne masti ukupno ne smije prelaziti 1g po 1kg tjelesne težine. Štaviše, otprilike polovina potrošene masti bi trebala biti biljnog porijekla.

Masti nakon 50 godina - ograničiti na 70g dnevno

Predavanje br. 36. Metabolizam proteina, masti i ugljikohidrata.

Nakon ulaska u tijelo, molekuli hranljive materije učestvuje u mnogim reakcijama. Ove reakcije i druge manifestacije vitalne aktivnosti su metabolizam (metabolizam). Hranjive tvari se koriste kao sirovine za sintezu novih stanica i oksidiraju se kako bi se dobila energija. Dio se koristi za sintezu novih stanica, drugi dio se koristi za funkcioniranje ovih stanica. preostala energija se oslobađa kao toplota. Procesi razmjene:

1. anabolički

2. katabolički

Anabolizam (asimilacija) je kemijski proces u kojem se jednostavne tvari spajaju u složene. To dovodi do akumulacije i rasta energije. Katabolizam - disimilacija - razlaganje složenih supstanci na jednostavne uz oslobađanje energije. Suština metabolizma je unos tvari u organizam, njihova apsorpcija, korištenje i izlučivanje metaboličkih produkata. Metaboličke funkcije:

· izvlačenje energije iz spoljašnje sredine u obliku hemijske energije organskih materija

Pretvaranje ovih supstanci u građevne blokove

sastavljanje ćelijskih komponenti iz ovih blokova

· sinteza i uništavanje biomolekula neophodnih za obavljanje funkcija

Metabolizam proteina je skup procesa transformacije proteina u tijelu, uključujući metabolizam aminokiselina. Proteini su osnova svih ćelijskih struktura, materijalni nosioci života, glavni građevinski materijal. Dnevne potrebe– 100 – 120 g.
Objavljeno na ref.rf
Proteini se sastoje od aminokiselina (23):

zamjenjivi – mogu se formirati od drugih u tijelu

· esencijalni – ne može se sintetizirati u tijelu i mora se snabdjeti hranom – valinom, leucinom, izoleucinom, lizinom, argininom, triptofanom, histidinom

Faze metabolizma proteina:

1. enzimska razgradnja proteina hrane u aminokiseline

2. apsorpcija aminokiselina u krv

3. pretvaranje aminokiselina u karakteristike određenom organizmu

4. biosinteza proteina iz ovih kiselina

5. razgradnja i upotreba proteina

6. formiranje proizvoda razgradnje aminokiselina

Apsorbira se u krvne kapilare tanko crijevo, aminokiseline po portalna vena ulaze u jetru, gdje se koriste ili zadržavaju. Neke aminokiseline ostaju u krvi i ulaze u ćelije, gdje se od njih grade novi proteini.

Period obnavljanja proteina kod ljudi je 80 dana. Ako dolazi sa hranom veliki broj proteina, zatim enzimi jetre od njih cijepaju amino grupe (NH2) - deaminacija. Drugi enzimi kombinuju amino grupe sa CO2 i nastaje urea koja sa krvlju ulazi u bubrege i normalno se izlučuje urinom. Proteini se gotovo i ne talože u depou, pa se, nakon što se potroše rezerve ugljikohidrata i masti, ne koriste rezervni proteini, već ćelijski proteini. Ovo stanje je vrlo opasno - proteinska glad - pate mozak i drugi organi (dijeta bez proteina). Postoje proteini životinjskog i biljnog porijekla. Proteini životinjskog porekla - meso, riba i plodovi mora, biljni proteini - soja, pasulj, grašak, sočivo, gljive, koji su neophodni za normalan metabolizam proteina.

Metabolizam masti je skup procesa za pretvaranje masti u tijelu. Masti su energetski i plastični materijal, dio su membrane i citoplazme stanica. Dio masti se akumulira u obliku rezervi u potkožnom masnom tkivu, većem i malom omentumu i oko nekih unutrašnje organe(bubrezi) – 30% ukupne telesne težine. Najveći dio masti je neutralna mast, koja je uključena u metabolizam masti. Dnevna potreba za mastima je 100 g.

Neke masne kiseline su esencijalne za organizam i moraju se unositi hranom – polinezasićene masne kiseline: linolenska, linolna, arahidonska, gama-aminomaslačna (morska hrana, mliječni proizvodi). gama – aminobutirna kiselina je glavna inhibitorna supstanca u centralnom nervnom sistemu. Zahvaljujući njemu dolazi do redovne promjene faza spavanja i budnosti, korektan rad neurona. Masti se dijele na životinjske i biljne (ulja), koje su vrlo važne za normalan metabolizam masti.

Faze metabolizma masti:

1. enzimska razgradnja masti u gastrointestinalnom traktu do glicerola i masnih kiselina

2. formiranje lipoproteina u crijevnoj sluznici

3. transport lipoproteina u krvi

4. hidroliza ovih jedinjenja na površini ćelijskih membrana

5. apsorpcija glicerola i masnih kiselina u ćelije

6. sinteza vlastitih lipida iz proizvoda razgradnje masti

7. oksidacija masti uz oslobađanje energije, CO2 i vode

Kada dođe do prekomjernog unosa masti iz hrane, ona se pretvara u glikogen u jetri ili se skladišti u rezervi. Sa hranom bogat mastima, osoba prima tvari slične mastima - fosfatide i stearine. Fosfatidi su neophodni za izgradnju ćelijskih membrana, jezgara i citoplazme. Bogati njima nervnog tkiva. Glavni predstavnik stearina je holesterol. Njegov normalan nivo u plazmi je 3,11 – 6,47 mmol/l. Žumance je bogato holesterolom kokošje jaje, puter, jetra. Neophodan je za normalno funkcionisanje nervni sistem, od njega se prave reproduktivni sistem, ćelijske membrane i polni hormoni. Kada je patološki, dovodi do ateroskleroze.

Metabolizam ugljikohidrata je cjelokupna transformacija ugljikohidrata u tijelu. Ugljikohidrati su izvor energije u tijelu za direktnu upotrebu (glukoza) ili skladištenje (glikogen). Dnevna potreba – 500 gr.

Faze metabolizma ugljikohidrata:

1. enzimska razgradnja ugljikohidrata hrane u monosaharide

2. apsorpcija monosaharida u tankom crijevu

3. taloženje glukoze u jetri u obliku glikogena ili njena direktna upotreba

4. razgradnju glikogena u jetri i ulazak glukoze u krv

5. oksidacija glukoze uz oslobađanje CO2 i vode

Ugljikohidrati se apsorbiraju u gastrointestinalni trakt u obliku glukoze, fruktoze i galaktoze, ulaze u krvotok - u jetru okrećući venu - glukoza prelazi u glikogen. Proces pretvaranja glukoze u glikogen u jetri je glikogeneza. Glukoza je stalna komponenta krvi (80 – 120 mg/%). Povećanje razine glukoze u krvi je hiperglikemija, smanjenje je hipoglikemija. Smanjenje nivoa glukoze na 70 mg/% izaziva osjećaj gladi, a na 40 mg/% - komu. Proces razgradnje glikogena u jetri do glukoze je glikogenoliza. Proces biosinteze ugljikohidrata iz proizvoda razgradnje masti i proteina je glikoneogeneza. Proces razgradnje ugljikohidrata bez kisika uz nakupljanje energije i stvaranje mliječne i pirogrožđane kiseline je glikoliza. Kada se glukoza u hrani poveća, jetra je pretvara u mast, koja se zatim koristi.

Ishrana je složen proces unosa, varenja, apsorpcije i asimilacije hranljivih materija u organizmu. Optimalan odnos proteina, masti i ugljenih hidrata za zdravu osobu je 1:1:4.

Predavanje br. 36. Metabolizam proteina, masti i ugljikohidrata. - koncept i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "Predavanje br. 36. Metabolizam proteina, masti i ugljenih hidrata." 2017, 2018.

Jednom kada ih tijelo proguta, molekuli hrane učestvuju u mnogim reakcijama. Ove reakcije i druge manifestacije vitalne aktivnosti su metabolizam (metabolizam). Hranjive tvari se koriste kao sirovine za sintezu novih stanica i oksidiraju se kako bi se dobila energija. Dio se koristi za sintezu novih stanica, drugi dio se koristi za funkcioniranje ovih stanica. preostala energija se oslobađa kao toplota. Procesi razmjene:

Anabolizam (asimilacija) je kemijski proces u kojem se jednostavne tvari međusobno spajaju u složene. To dovodi do akumulacije i rasta energije. Katabolizam - disimilacija - razlaganje složenih supstanci na jednostavne uz oslobađanje energije. Suština metabolizma je ulazak tvari u tijelo, njihova apsorpcija, korištenje i oslobađanje metaboličkih produkata. Metaboličke funkcije:

· izvlačenje energije iz spoljašnje sredine u obliku hemijske energije organskih materija

Pretvaranje ovih supstanci u građevne blokove

sastavljanje ćelijskih komponenti iz ovih blokova

· sinteza i uništavanje biomolekula neophodnih za obavljanje funkcija

Metabolizam proteina je skup procesa transformacije proteina u tijelu, uključujući metabolizam aminokiselina. Proteini su osnova svih ćelijskih struktura, materijalni nosioci života, glavni građevinski materijal. Dnevna potreba – 100 – 120g. Proteini se sastoje od aminokiselina (23):

zamjenjivi – mogu se formirati od drugih u tijelu

Esencijalno - ne može se sintetizirati u tijelu i mora se sintetizirati

dolaze sa hranom - valin, leucin, izoleucin, lizin, arginin, triptofan, histidin Faze metabolizma proteina:

1. enzimska razgradnja proteina hrane u aminokiseline

2. apsorpcija aminokiselina u krv

3. transformacija aminokiselina u one karakteristične za dati organizam

4. biosinteza proteina iz ovih kiselina

5. razgradnja i upotreba proteina

6. stvaranje produkata razgradnje aminokiselina Apsorbirane u krvne kapilare tankog crijeva, aminokiseline teku kroz portal

vene ulaze u jetru, gdje se koriste ili zadržavaju. Neke aminokiseline ostaju u krvi i ulaze u ćelije, gdje se od njih grade novi proteini.

Period obnavljanja proteina kod ljudi je 80 dana. Ako velika količina proteina dolazi iz hrane, tada enzimi jetre odvajaju od njih amino grupe (NH2) - deaminaciju. Drugi enzimi kombinuju amino grupe sa CO2 i nastaje urea koja sa krvlju ulazi u bubrege i normalno se izlučuje urinom. Proteini se gotovo i ne talože u depou, pa se nakon iscrpljivanja ugljikohidrata i masti ne koriste rezervni proteini, već ćelijski proteini. Ovo stanje je vrlo opasno - proteinska glad - pate mozak i drugi organi (dijeta bez proteina). Postoje proteini životinjskog i biljnog porijekla. Proteini životinjskog porekla - meso, riba i plodovi mora, biljni proteini - soja, pasulj, grašak, sočivo, gljive, koji su neophodni za normalan metabolizam proteina.

Metabolizam masti je skup procesa za pretvaranje masti u tijelu. Masti su energetski i plastični materijal, dio su membrane i citoplazme stanica. Dio masti se akumulira u obliku rezervi u potkožnom masnom tkivu, većem i malom omentumu i oko nekih unutrašnjih organa (bubrezi) - 30% ukupne tjelesne težine. Najveći dio masti je neutralna mast, koja je uključena u metabolizam masti. Dnevna potreba za mastima je 100 g.

Neke masne kiseline su esencijalne za organizam i moraju se unositi hranom - to su polinezasićene masne kiseline: linolenska, linolna, arahidonska, gama-aminomaslačna (morska hrana, mliječni proizvodi). Gama-aminobutirna kiselina je glavna inhibitorna supstanca u centralnom nervnom sistemu. Zahvaljujući njemu dolazi do redovne promjene faza spavanja i budnosti, te pravilnog funkcionisanja neurona. Masti se dijele na životinjske i biljne (ulja), koje su vrlo važne za normalan metabolizam masti.

Faze metabolizma masti:

1. enzimska razgradnja masti u gastrointestinalnom traktu do glicerola i masnih kiselina

2. formiranje lipoproteina u crijevnoj sluznici

3. transport lipoproteina u krvi

4. hidroliza ovih jedinjenja na površini ćelijskih membrana

5. apsorpcija glicerola i masnih kiselina u ćelije

6. sinteza vlastitih lipida iz proizvoda razgradnje masti

7. oksidacija masti uz oslobađanje energije, CO2 i vode

Kada dođe do suvišnog unosa masti iz hrane, ona se pretvara u glikogen u jetri ili se skladišti u rezervi. Uz hranu bogatu mastima, osoba prima tvari slične mastima - fosfatide i stearine. Fosfatidi su neophodni za izgradnju ćelijskih membrana, jezgara i

citoplazma. Njima je bogato nervno tkivo. Glavni predstavnik stearina je holesterol. Njegov normalan nivo u plazmi je 3,11 – 6,47 mmol/l. Žumance, puter i džigerica od pilećeg jajeta bogati su holesterolom. Neophodan je za normalno funkcionisanje nervnog sistema, reproduktivnog sistema, od njega se prave ćelijske membrane i polni hormoni. Kada je patološki, dovodi do ateroskleroze.

Metabolizam ugljikohidrata je cjelokupna transformacija ugljikohidrata u tijelu. Ugljikohidrati su izvor energije u tijelu za direktnu upotrebu (glukoza) ili stvaranje depoa (glikogen). Dnevna potreba – 500 gr.

Faze metabolizma ugljikohidrata:

1. enzimska razgradnja ugljikohidrata hrane u monosaharide

2. apsorpcija monosaharida u tankom crijevu

3. taloženje glukoze u jetri u obliku glikogena ili njena direktna upotreba

4. razgradnju glikogena u jetri i ulazak glukoze u krv

5. oksidacija glukoze uz oslobađanje CO2 i vode

Ugljikohidrati se apsorbiraju u gastrointestinalni trakt u obliku glukoze, fruktoze i galaktoze i ulaze u krv

– u rotacionoj veni jetre – glukoza prelazi u glikogen. Proces pretvaranja glukoze u glikogen u jetri je glikogeneza. Glukoza je stalna komponenta krvi (80 – 120 mg/%). Povećanje razine glukoze u krvi je hiperglikemija, smanjenje je hipoglikemija. Smanjenje nivoa glukoze na 70 mg/% izaziva osjećaj gladi, a na 40 mg/% - komu.

Proces razgradnje glikogena u jetri do glukoze je glikogenoliza. Proces biosinteze ugljikohidrata iz proizvoda razgradnje masti i proteina je glikoneogeneza. Proces razgradnje ugljikohidrata bez kisika uz nakupljanje energije i stvaranje mliječne i pirogrožđane kiseline je glikoliza. Kada se glukoza u hrani poveća, jetra je pretvara u mast, koja se zatim koristi.

Metabolizam i energija, koncept srednjeg metabolizma. Enzimi.

Metabolizam (sin.: metabolizam) - ukupnost svih hemijskih transformacija u tijelu koje osiguravaju njegove vitalne funkcije. Postoje dvije strane metabolizma - asimilacija, tijekom koje tijelo sintetizira za njega specifične tvari, i disimilacija, tijekom koje dolazi do razgradnje (oksidacije) organskih tvari i oslobađanja energije sadržane u njima.

Razmjena energije. Ljude karakteriše transformacija hemijske energije oksidativnih procesa u toplotnu i mehaničku energiju za formiranje složenih organskih molekula. Konzumacijom hrane i kisika tijelo koristi te tvari za dobivanje energije, koju zatim oslobađa u okolni prostor u obliku topline ili u obliku mehaničkih pokreta predmeta ili dijelova vlastitog tijela.

Enzimi (latinski fermentum - fermentacija, fermentacija) - složeni životinjski proteini i biljni organizmi, obavljajući funkcije bioloških katalizatora, ubrzavajući hemijske reakcije i metabolizam u ćelijama.

Postoje opšti (vanjski) metabolizam, koji uzima u obzir unos supstanci u organizam i njihovo izlučivanje, i srednji metabolizam , koji pokriva transformaciju ovih supstanci u tijelu.

Metabolizam proteina, masti, ugljenih hidrata, vode, mineralnih soli.

Iz udžbenika:

Metabolizam proteina- skup hemijskih transformacija proteina u telu, koji se završavaju njihovim razgradnjom u vodu, ugljen-dioksid, amonijak i oslobađanje energije sadržane u njima. Proteini se koriste u tijelu za obnavljanje i

izgradnja novih tkiva, enzimi, su izvor energije. Kada se 1 g proteina razgradi, oslobađa se 4,1 kcal energije.

Metabolizam masti- skup kemijskih transformacija masti u tijelu, koje završavaju njihovim razgradnjom (do vode i ugljičnog dioksida) i oslobađanjem energije. Masti tijelo koristi za obnavljanje i izgradnju novih tkiva, enzima, hormona, kao i za dobijanje neophodan organizmu energije.

Kada se 1 g masti razgradi, oslobađa se 9,3 kcal energije.

Razmjena mineralnih soli- skup procesa potrošnje, upotrebe mineralnih soli u organizmu i njihovog oslobađanja u okruženje. Mineralne soli se koriste u tijelu za održavanje osmotskog tlaka, acido-baznu ravnotežu(pH) krvi, dio su enzima, vitamina, hormona.

Metabolizam ugljikohidrata- skup kemijskih transformacija ugljikohidrata u tijelu, koji završavaju njihovom razgradnjom i oslobađanjem energije. Ugljikohidrati su glavni izvor energije u tijelu. Kada se 1 g ugljikohidrata razgradi, oslobađa se 4,1 kcal energije.

Sa interneta, jer Osjetio sam da nema dovoljno u udžbeniku:

Metabolizam proteina. Proteini čine oko 25% ukupne tjelesne težine. Ovo je najteže komponenta. Proteini su polimerna jedinjenja sastavljena od aminokiselina. Proteinski set Svaka osoba je strogo jedinstvena i specifična. U organizmu se protein hrane, pod uticajem probavnih sokova, razlaže na svoje jednostavne komponente - peptide i aminokiseline, koje se potom apsorbuju u crevima i ulaze u krv. Od 20 aminokiselina, samo 8 je esencijalno za ljude. To uključuje: triptofan, leucin, izoleucin, valin, treonin, lizin, metionin i fenilalanin. Histidin je takođe neophodan za organizam koji raste.

Nedostatak bilo koje od esencijalnih aminokiselina u hrani uzrokuje ozbiljne poremećaje u funkcionisanju organizma, posebno rastućeg. Proteinsko gladovanje dovodi do kašnjenja, a zatim i do potpunog prestanka rasta i fizički razvoj. Dijete postaje letargično i posmatrano nagli gubitak težine, prekomjerno oticanje, dijareja, upala kože, anemija, smanjena otpornost organizma na zarazne bolesti itd. Ovo se objašnjava činjenicom da je protein glavni plastični materijal tijela, od kojeg se formiraju različite ćelijske strukture. Osim toga, proteini su dio enzima, hormona, nukleoproteina, formiraju hemoglobin i krvna antitijela.

Ako posao nije povezan sa intenzivnom fizičkom aktivnošću, ljudskom organizmu je u prosjeku potrebno otprilike 1,1-1,3 g proteina na 1 kg tjelesne težine dnevno. Sa povećanjem fizička aktivnost Povećava se i potreba organizma za proteinima. Za tijelo koje raste, potrebe za proteinima su mnogo veće. U prvoj godini postnatalnog razvoja dijete treba dobiti više od 4 g proteina na 1 kg tjelesne težine, na 2-3 godine - 4 g, u 3-5 godina - 3,8 g itd.

Metabolizam masti i ugljikohidrata. Ove organske tvari imaju jednostavniju strukturu, sastoje se od tri hemijski elementi: ugljenik, kiseonik i vodonik. Isto hemijski sastav masti i ugljikohidrati omogućavaju tijelu, kada postoji višak ugljikohidrata, da od njih gradi masti, i obrnuto, ako je potrebno, ugljikohidrati se lako formiraju iz masti u tijelu.

Ukupna količina masti u ljudskom tijelu je u prosjeku oko 10-20%, a ugljikohidrata - 1%. Većina masti se nalazi u masnom tkivu i čini rezervnu rezervu energije. Manji dio masti se koristi za izgradnju novih struktura ćelijskih membrana i zamjenu starih. Neke ćelije u telu su sposobne da akumuliraju masnoće u ogromnim količinama, delujući kao toplotna i mehanička izolacija u telu.

U ishrani zdrave odrasle osobe, masti treba da čine oko 30% ukupnog kalorijskog sadržaja hrane, odnosno 80-100 g dnevno. Nedovoljan unos ovih masnih kiselina u ljudski organizam dovodi do metaboličkih poremećaja i razvoja aterosklerotskih procesa u kardiovaskularnom sistemu.

Potrebe za mastima djece i adolescenata imaju svoje starosne karakteristike. Dakle, do 1,5 godine potrebe za biljne masti ne, ali ukupna potreba je 50 g dnevno, od 2 do 10 godina potreba za mastima se povećava za 80 g dnevno, a za biljnim mastima - do 15 g; tokom puberteta potreba za mastima kod mladića je 110 g. g dnevno, a kod djevojčica - 90 g, a potreba za biljnim mastima je ista za oba pola - 20 g dnevno.

Ugljikohidrati u tijelu se razlažu na glukozu, fruktozu, galaktozu itd., a zatim se apsorbiraju u krv. Sadržaj glukoze u krvi odrasle osobe je konstantan i iznosi u prosjeku 0,1%. Kada se količina šećera u krvi poveća na 0,11-0,12%, glukoza prelazi iz krvi u jetru i mišićno tkivo, gdje se skladišti u obliku životinjskog škroba - glikogena. Uz daljnje povećanje šećera u krvi na 0,17%, bubrezi su uključeni u njegovo uklanjanje iz tijela, a šećer se pojavljuje u urinu. Ovaj fenomen se naziva glikozurija.

Tijelo koristi ugljikohidrate uglavnom kao energetski materijal. Tako je do 1 godine potreba za ugljikohidratima 110 g dnevno, od 1,5 do 2 godine - 190 g, od 5-6 godina - 250 g, od 11-13 godina - 380 g i kod dječaka - 420 g, a za djevojčice - 370 g. dječije tijelo Dolazi do potpunije i brže apsorpcije ugljikohidrata i veće otpornosti na višak šećera u krvi.

Razmjena soli. Kada se minerali isključe iz ishrane životinja, nastaju teški poremećaji u organizmu, pa čak i smrt. Prisutnost mineralnih tvari povezana je s fenomenom ekscitabilnosti - jednim od glavnih svojstava živih bića. Rast i razvoj kostiju, nervnih elemenata i mišića zavisi od sadržaja mineralnih materija; određuju reakciju krvi (pH), doprinose normalnom radu srca i nervnog sistema, koriste se za stvaranje hemoglobina (gvožđa), hlorovodonične kiseline želudačni sok(hlor).

Mineralne soli stvaraju određeni osmotski tlak koji je toliko neophodan za život stanica.

At mješovita prehrana odrasla osoba dobija sve što mu treba minerali V dovoljna količina. Samo kuhinjska so dodaje se ljudskoj hrani tokom kulinarske obrade. Dječjem tijelu koje raste posebno je potrebna dodatna opskrba mnogim mineralima.

Tijelo stalno gubi određenu količinu mineralnih soli u urinu, znoju i izmetu. Zbog toga mineralne soli, kao i voda, mora se stalno dopremati u organizam. Sadržaj pojedinih elemenata u ljudskom tijelu nije isti.

Razmjena vode. Voda igra značajnu ulogu u funkcionisanju organizma velika uloga nego druge komponente hrane. Činjenica je da je voda u ljudskom tijelu istovremeno i građevinski materijal, katalizator za sve metabolički procesi i termostat za tijelo. Ukupna količina vode u organizmu zavisi od starosti, pola i težine. U prosjeku, tijelo muškarca sadrži preko 60% vode, tijelo žene sadrži 50%.

Sadržaj vode u djetetovom tijelu je mnogo veći, posebno u prvim fazama razvoja. Prema embriolozima, sadržaj vode u tijelu fetusa od 4 mjeseca dostiže 90%, a kod fetusa od 7 mjeseci - 84%.U tijelu novorođenčeta zapremina vode kreće se od 70 do 80%. U postnatalnoj ontogenezi, sadržaj vode se brzo smanjuje. Dakle, dijete ima 8 mjeseci. sadržaj vode je 60%, za dijete od 4,5 godine - 58%, za dječake od 13 godina - 59%, a za djevojčice istog uzrasta - 56%. Više sadržaja Voda u organizmu djece očito je povezana sa većim intenzitetom metaboličkih reakcija povezanih s njihovim brz rast i razvoj. Ukupna potreba za vodom djece i adolescenata raste kako tijelo raste. Ako jednogodišnje dete Dnevno je potrebno oko 800 ml vode, zatim za 4 godine - 1000 ml, za 7-10 godina - 1350 ml, a za 11-14 godina - 1500 ml.

Jednom kada ih tijelo proguta, molekuli hrane učestvuju u mnogim reakcijama. Ove reakcije i druge manifestacije vitalne aktivnosti su metabolizam (metabolizam). Hranjive tvari se koriste kao sirovine za sintezu novih stanica i oksidiraju se kako bi se dobila energija. Dio se koristi za sintezu novih stanica, drugi dio se koristi za funkcioniranje ovih stanica. preostala energija se oslobađa kao toplota. Procesi razmjene:

1. anabolički

2. katabolički

Anabolizam (asimilacija) je kemijski proces u kojem se jednostavne tvari spajaju u složene. To dovodi do akumulacije i rasta energije. Katabolizam - disimilacija - razlaganje složenih supstanci na jednostavne uz oslobađanje energije. Suština metabolizma je unos tvari u organizam, njihova apsorpcija, korištenje i izlučivanje metaboličkih produkata. Metaboličke funkcije:

· izvlačenje energije iz spoljašnje sredine u obliku hemijske energije organskih materija

Pretvaranje ovih supstanci u građevne blokove

sastavljanje ćelijskih komponenti iz ovih blokova

· sinteza i uništavanje biomolekula neophodnih za obavljanje funkcija

Metabolizam proteina je skup procesa transformacije proteina u tijelu, uključujući metabolizam aminokiselina. Proteini su osnova svih ćelijskih struktura, materijalni nosioci života, glavni građevinski materijal. Dnevna potreba - 100 - 120g. Proteini se sastoje od aminokiselina (23):

zamjenjivi - mogu se formirati od drugih u tijelu

esencijalni - ne može se sintetizirati u tijelu i mora se snabdjeti hranom - valinom, leucinom, izoleucinom, lizinom, argininom, triptofanom, histidinom

Faze metabolizma proteina:

1. enzimska razgradnja proteina hrane u aminokiseline

2. apsorpcija aminokiselina u krv

3. transformacija aminokiselina u one karakteristične za dati organizam

4. biosinteza proteina iz ovih kiselina

5. razgradnja i upotreba proteina

6. formiranje proizvoda razgradnje aminokiselina

Nakon što se apsorbiraju u krvne kapilare tankog crijeva, aminokiseline putuju kroz portalnu venu do jetre, gdje se koriste ili zadržavaju. Neke aminokiseline ostaju u krvi i ulaze u ćelije, gdje se od njih grade novi proteini.

Period obnavljanja proteina kod ljudi je 80 dana. Ako velika količina proteina dolazi iz hrane, tada enzimi jetre odvajaju od njih amino grupe (NH2) - deaminaciju. Drugi enzimi kombinuju amino grupe sa CO2 i nastaje urea koja sa krvlju ulazi u bubrege i normalno se izlučuje urinom. Proteini se gotovo i ne talože u depou, pa se nakon iscrpljivanja ugljikohidrata i masti ne koriste rezervni proteini, već ćelijski proteini. Ovo stanje je vrlo opasno - proteinska glad - pate mozak i drugi organi (dijeta bez proteina). Postoje proteini životinjskog i biljnog porijekla. Proteini životinjskog porekla - meso, riba i plodovi mora, biljni proteini - soja, pasulj, grašak, sočivo, gljive, koji su neophodni za normalan metabolizam proteina.

Metabolizam masti je skup procesa za pretvaranje masti u tijelu. Masti su energetski i plastični materijal, dio su membrane i citoplazme stanica. Dio masti se akumulira u obliku rezervi u potkožnom masnom tkivu, većem i malom omentumu i oko nekih unutrašnjih organa (bubrezi) – 30% ukupne tjelesne težine. Najveći dio masti je neutralna mast, koja je uključena u metabolizam masti. Dnevna potreba za mastima je 100 grama.

Neke masne kiseline su esencijalne za organizam i moraju se unositi hranom - to su polinezasićene masne kiseline: linolenska, linolna, arahidonska, gama-aminomaslačna (morska hrana, mliječni proizvodi). Gama-aminobutirna kiselina je glavna inhibitorna supstanca u centralnom nervnom sistemu. Zahvaljujući njemu dolazi do redovne promjene faza spavanja i budnosti, pravilnog funkcionisanja neurona. Masti se dijele na životinjske i biljne (ulja), koje su vrlo važne za normalan metabolizam masti.

Faze metabolizma masti:

1. enzimska razgradnja masti u gastrointestinalnom traktu do glicerola i masnih kiselina

2. formiranje lipoproteina u crijevnoj sluznici

3. transport lipoproteina u krvi

4. hidroliza ovih jedinjenja na površini ćelijskih membrana

5. apsorpcija glicerola i masnih kiselina u ćelije

6. sinteza vlastitih lipida iz proizvoda razgradnje masti

7. oksidacija masti uz oslobađanje energije, CO2 i vode

Kada dođe do prekomjernog unosa masti iz hrane, ona se pretvara u glikogen u jetri ili se skladišti u rezervi. Uz hranu bogatu mastima, osoba prima tvari slične mastima - fosfatide i stearine. Fosfatidi su neophodni za izgradnju ćelijskih membrana, jezgara i citoplazme. Njima je bogato nervno tkivo. Glavni predstavnik stearina je holesterol. Njegov normalan nivo u plazmi je 3,11 - 6,47 mmol/l. Žumance, puter i džigerica od pilećeg jajeta bogati su holesterolom. Neophodan je za normalno funkcionisanje nervnog sistema, reproduktivnog sistema, od njega se prave ćelijske membrane i polni hormoni. Kada je patološki, dovodi do ateroskleroze.

Metabolizam ugljikohidrata je cjelokupna transformacija ugljikohidrata u tijelu. Ugljikohidrati su izvor energije u tijelu za direktnu upotrebu (glukoza) ili skladištenje (glikogen). Dnevna potreba - 500 gr.

Faze metabolizma ugljikohidrata:

1. enzimska razgradnja ugljikohidrata hrane u monosaharide

2. apsorpcija monosaharida u tankom crijevu

3. taloženje glukoze u jetri u obliku glikogena ili njena direktna upotreba

4. razgradnju glikogena u jetri i ulazak glukoze u krv

5. oksidacija glukoze uz oslobađanje CO2 i vode

Ugljikohidrati se apsorbiraju u gastrointestinalni trakt u obliku glukoze, fruktoze i galaktoze i ulaze u krvotok - u venu jetre - glukoza prelazi u glikogen. Proces pretvaranja glukoze u glikogen u jetri je glikogeneza. Glukoza je stalna komponenta krvi (80 - 120 mg/%). Povećanje razine glukoze u krvi je hiperglikemija, smanjenje je hipoglikemija. Smanjenje nivoa glukoze na 70 mg/% izaziva osjećaj gladi, a na 40 mg/% - komu. Proces razgradnje glikogena u jetri do glukoze je glikogenoliza. Proces biosinteze ugljikohidrata iz proizvoda razgradnje masti i proteina je glikoneogeneza. Proces razgradnje ugljikohidrata bez kisika uz nakupljanje energije i stvaranje mliječne i pirogrožđane kiseline je glikoliza. Kada se glukoza u hrani poveća, jetra je pretvara u mast, koja se zatim koristi.

Ishrana je složen proces unosa, varenja, apsorpcije i asimilacije hranljivih materija u organizmu. Optimalan odnos proteina, masti i ugljenih hidrata za zdravu osobu je 1:1:4.