Métabolisme des protéines, des graisses (lipides), des glucides, échange d'eau et de minéraux dans le corps humain. Caractéristiques du métabolisme des graisses, des protéines et des glucides selon le type d'alimentation

Le métabolisme commence avec la consommation nutriments dans le tractus gastro-intestinal et l'air dans les poumons.

La première étape du métabolisme est constituée des processus enzymatiques de dégradation des protéines, des graisses et des glucides en acides aminés hydrosolubles, mono- et disaccharides, glycérol, Les acides gras et d'autres composés présents dans divers départements tractus gastro-intestinal, ainsi que l'absorption de ces substances dans le sang et la lymphe.

La deuxième étape du métabolisme est le transport des nutriments et de l'oxygène par le sang vers les tissus et les transformations chimiques complexes des substances qui se produisent dans les cellules. Ils effectuent simultanément la dégradation des nutriments en produits finaux du métabolisme, la synthèse d'enzymes, d'hormones et de composants du cytoplasme. La dégradation des substances s'accompagne de la libération d'énergie, qui est utilisée pour les processus de synthèse et assurant le fonctionnement de chaque organe et de l'organisme dans son ensemble.

La troisième étape est l'élimination des déchets des cellules, leur transport et leur excrétion par les reins, les poumons, les glandes sudoripares et les intestins.

Conversion des protéines, des graisses, des glucides, minéraux et l'eau se produit en interaction étroite les unes avec les autres. Le métabolisme de chacun d'eux a ses propres caractéristiques et leur signification physiologique est différente, c'est pourquoi le métabolisme de chacune de ces substances est généralement considéré séparément.

Métabolisme des protéines

Les protéines sont principalement utilisées comme matières plastiques dans le corps. Le besoin en protéines est déterminé par la quantité minimale qui équilibrera sa perte par l'organisme. Les protéines sont dans un état d’échange et de renouvellement continu. Dans le corps d’un adulte en bonne santé, la quantité de protéines décomposées quotidiennement est égale à la quantité de protéines nouvellement synthétisées. Dix des 20 acides aminés (valine, leucine, isoleucine, lysine, méthionine, tryptophane, thréonine, phénylalanine, arginine et histidine) ne peuvent pas être synthétisés dans l'organisme s'ils sont insuffisamment apportés par l'alimentation et sont dits essentiels. Les dix autres acides aminés (non essentiels) peuvent être synthétisés dans l’organisme.

A partir des acides aminés obtenus lors du processus de digestion, sont synthétisées des protéines spécifiques à une espèce, un organisme et chaque organe donnés. Certains acides aminés sont utilisés comme matière énergétique, c'est-à-dire subir un fractionnement. Premièrement, ils sont désaminés - ils perdent le groupe Nh3, ce qui entraîne la formation d'ammoniac et d'acides cétoniques. L'ammoniac est une substance toxique et est neutralisée dans le foie par conversion en urée. Les acides céto, après une série de transformations, se décomposent en CO2 et H2O.

Le taux de dégradation et de renouvellement des protéines corporelles varie de quelques minutes à 180 jours (en moyenne 80 jours). La quantité de protéines soumises à décomposition par jour est jugée par la quantité d'azote excrétée par le corps humain. 100 g de protéines contiennent 16 g d'azote. Ainsi, la libération de 1 g d'azote par l'organisme correspond à la dégradation de 6,25 g de protéines. Environ 3,7 g d'azote sont libérés par le corps d'un adulte par jour, soit la masse de protéines détruites est de 3,7 x 6,25 = 23 g, soit 0,028-0,075 g d'azote pour 1 kg de poids corporel par jour (coefficient d'usure Rubner).

Si la quantité d'azote entrant dans le corps avec la nourriture est égale à la quantité d'azote excrétée par le corps, alors le corps est dans un état d'équilibre azoté.

Si plus d’azote pénètre dans l’organisme qu’il n’en est excrété, cela indique un bilan azoté positif (rétention d’azote). Elle survient lorsque la masse de tissu musculaire augmente (activité physique intense), pendant la période de croissance du corps, de grossesse, lors de la convalescence après une maladie grave. Une condition dans laquelle la quantité d’azote excrétée par le corps dépasse son apport dans le corps est appelée bilan azoté négatif. Cela se produit lors de la consommation de protéines incomplètes, lorsque le corps ne reçoit aucun des acides aminés essentiels, lors d'une privation de protéines ou d'un jeûne complet.

Il est nécessaire de consommer au moins 0,75 g de protéines pour 1 kg de poids corporel et par jour, ce qui correspond à un adulte. personne en bonne santé pesant 70 kg, cela représente au moins 52,5 g protéine complète. Pour une stabilité fiable du bilan azoté, il est recommandé de prendre 85 à 90 g de protéines par jour avec de la nourriture. Pour les enfants, les femmes enceintes et allaitantes, ces normes devraient être plus élevées. Signification physiologique V dans ce cas signifie que les protéines remplissent principalement une fonction plastique et les glucides une fonction énergétique.

Métabolisme des graisses (lipides)

Les lipides sont des esters de glycérol et d'acides gras supérieurs. Les acides gras peuvent être saturés ou insaturés (contenant une ou plusieurs doubles liaisons). Les lipides jouent un rôle énergétique et plastique dans l'organisme. L'oxydation des graisses fournit environ 50 % des besoins énergétiques du corps adulte. Les graisses servent de réserve nutritionnelle pour le corps ; chez l'homme, leurs réserves représentent en moyenne 10 à 20 % du poids corporel. Parmi ceux-ci, environ la moitié sont situés dans le tissu adipeux sous-cutané, un montant significatif déposé dans le grand épiploon, dans le tissu périnéphrique et entre les muscles.

En état de faim, lorsque le corps est exposé au froid, lors d'exercices physiques ou stress psycho-émotionnel une dégradation intensive des graisses stockées se produit. Au repos, après un repas, la resynthèse et le dépôt de lipides se produisent dans le dépôt. Le rôle énergétique principal est joué par les graisses neutres - les triglycérides, et le rôle plastique est joué par les phospholipides, le cholestérol et les acides gras, qui servent de composants structurels des membranes cellulaires, font partie des lipoprotéines et sont des précurseurs. hormones stéroïdes, acides biliaires et les prostaglandines.

Les molécules lipidiques absorbées par l'intestin sont conditionnées dans les cellules épithéliales en particules de transport (chylomicrons), qui pénètrent dans la circulation sanguine par les vaisseaux lymphatiques. Sous l'action de la lipoprotéine lipase endothéliale capillaire, le composant principal des chylomicrons - les triglycérides neutres - est décomposé en glycérol et en acides gras libres. Certains acides gras peuvent se lier à l’albumine, tandis que le glycérol et les acides gras libres pénètrent dans les cellules graisseuses et sont convertis en triglycérides. Les restes de chylomicrons sanguins sont capturés par les hépatocytes, subissent une endocytose et sont détruits dans les lysosomes.

Les lipoprotéines se forment dans le foie pour transporter les molécules lipidiques qui y sont synthétisées. Ce sont des lipoprotéines de très faible densité et de faible densité, qui transportent les triglycérides et le cholestérol du foie vers d'autres tissus. Les lipoprotéines de basse densité sont captées dans le sang par les cellules des tissus à l'aide de récepteurs lipoprotéiques, endocytosées, libérant du cholestérol pour les besoins des cellules et détruites dans les lysosomes. En cas d'accumulation excessive de lipoprotéines de basse densité dans le sang, elles sont capturées par les macrophages et autres leucocytes. Ces cellules, accumulant des esters de cholestérol métaboliquement peu actifs, deviennent l'un des composants des plaques vasculaires athéroscléreuses.

Lipoprotéines haute densité transportent l'excès de cholestérol et ses esters des tissus vers le foie, où ils sont convertis en acides biliaires, qui sont excrétés par l'organisme. De plus, les lipoprotéines de haute densité sont utilisées pour la synthèse des hormones stéroïdes dans les glandes surrénales.

Des molécules lipidiques simples et complexes peuvent être synthétisées dans l'organisme, à l'exception des acides gras insaturés linoléiques, linoléniques et arachidoniques, qui doivent être obtenus à partir de l'alimentation. Ces acides essentiels font partie des molécules phospholipidiques. Depuis l'acide arachidonique Des prostaglandines, des prostacyclines, des thromboxanes et des leucotriènes se forment. L'absence ou l'apport insuffisant d'acides gras essentiels dans l'organisme entraîne un retard de croissance, une altération de la fonction rénale, des maladies de la peau et l'infertilité. La jeunesse biologique des lipides alimentaires est déterminée par la présence d'acides gras essentiels et leur digestibilité. Le beurre et la graisse de porc sont digestibles à 93 - 98 %, le bœuf - à 80 - 94 %, huile de tournesol- de 86 à 90 %, margarine - de 94 à 98 %.

Le métabolisme des glucides

Les glucides sont la principale source d'énergie et remplissent également des fonctions plastiques dans l'organisme ; lors de l'oxydation du glucose, des produits intermédiaires se forment - les pentoses, qui font partie des nucléotides et acides nucléiques. Le glucose est nécessaire à la synthèse de certains acides aminés, à la synthèse et à l'oxydation des lipides et des polysaccharides. Le corps humain reçoit des glucides principalement sous forme d’amidon polysaccharidique végétal et en petites quantités sous forme de glycogène polysaccharidique animal. DANS tube digestif Ils sont décomposés au niveau des monosaccharides (glucose, fructose, lactose, galactose).

Les monosaccharides, dont le principal est le glucose, sont absorbés dans le sang et pénètrent dans le foie par la veine porte. Ici, le fructose et le galactose sont convertis en glucose. La concentration intracellulaire de glucose dans les hépatocytes est proche de sa concentration dans le sang. Lorsqu'un excès de glucose pénètre dans le foie, il est phosphorylé et converti en une forme de réserve de son stockage - le glycogène. La quantité de glycogène chez un adulte peut être comprise entre 150 et 200 g. En cas de restriction alimentaire, lorsque le taux de glucose dans le sang diminue, le glycogène est décomposé et le glucose pénètre dans le sang.

Au cours des 12 premières heures ou plus après avoir mangé, le maintien de la glycémie est assuré par la dégradation du glycogène dans le foie. Une fois les réserves de glycogène épuisées, la synthèse d'enzymes qui assurent les réactions de gluconéogenèse - la synthèse du glucose à partir du lactate ou des acides aminés - augmente. En moyenne, une personne consomme 400 à 500 g de glucides par jour, dont généralement 350 à 400 g d'amidon et 50 à 100 g de mono- et disaccharides. Les glucides en excès sont stockés sous forme de graisse.

Échange d'eau et de minéraux

La teneur en eau du corps d'un adulte est en moyenne de 73,2 ± 3 % du poids corporel. Bilan hydrique dans l'organisme est maintenu grâce à l'égalité des volumes d'eau perdue et de son apport dans l'organisme. Besoin quotidien dans l'eau varie de 21 à 43 ml/kg (en moyenne 2 400 ml) et se satisfait de l'apport d'eau en buvant (~ 1 200 ml), de nourriture (~ 900 ml) et d'eau formée dans le corps au cours des processus métaboliques (eau endogène (~300 ml) La même quantité d'eau est excrétée dans l'urine (~1400 ml), les selles (~100 ml), par évaporation de la surface de la peau et des voies respiratoires (~900 ml).

Les besoins en eau de l’organisme dépendent de la nature de l’alimentation. Avec une alimentation majoritairement glucidique et les aliments gras et avec un petit apport de NaCl, le besoin en eau est moindre. Nourriture, riche en protéines, et augmentation de la consommation les sels entraînent un plus grand besoin en eau, nécessaire à l'excrétion osmotique substances actives(urée et ions minéraux). Un apport insuffisant d'eau dans l'organisme ou sa perte excessive entraîne une déshydratation, qui s'accompagne d'un épaississement du sang, d'une détérioration de ses propriétés rhéologiques et d'une altération de l'hémodynamique.

Un manque d'eau dans le corps représentant 20 % du poids corporel entraîne la mort. Un apport excessif d'eau dans l'organisme ou une diminution de son volume excrété par l'organisme entraîne une intoxication hydrique. En raison de la sensibilité accrue des cellules nerveuses et des centres nerveux à une diminution de l'osmolarité, l'intoxication hydrique peut s'accompagner de crampes musculaires.

L'échange d'eau et d'ions minéraux dans le corps est étroitement lié, en raison de la nécessité de maintenir la pression osmotique à un niveau relativement constant dans l'environnement extracellulaire et dans les cellules. La mise en œuvre d'un certain nombre de processus physiologiques (excitation, transmission synoptique, contraction musculaire) est impossible sans maintenir une certaine concentration de Na+, K+, Ca2+ et autres ions minéraux dans la cellule et dans l'environnement extracellulaire. Tous doivent pénétrer dans l'organisme avec de la nourriture.

6 En utilisant vos connaissances en biologie, préparez trois messages sur le thème « Le métabolisme des protéines (graisses, glucides) dans le corps humain, ses troubles et leur prévention ».

Les protéines sont les substances les plus complexes du corps et la base du protoplasme cellulaire. Les protéines du corps ne peuvent pas être formées à partir de graisses, de glucides ou de toute autre substance. Ils contiennent de l'azote, du carbone, de l'hydrogène, de l'oxygène et certains - du soufre et d'autres. éléments chimiques en très petites quantités. Les acides aminés sont les éléments structurels les plus simples (« éléments constitutifs ») qui constituent les molécules protéiques des cellules, tissus et organes humains. Ce sont des substances organiques alcalines et propriétés acides. Une étude de la structure de diverses protéines a révélé qu’elles contiennent jusqu’à 25 acides aminés différents. Scientifiques divers pays travaillent sur la synthèse artificielle des protéines. Il y a déjà eu quelques réalisations à cet égard. Les protéines se caractérisent par une grande spécificité. Ils diffèrent les uns des autres par la composition et la méthode de connexion des acides aminés individuels les uns aux autres, ainsi que par la présence d'autres composants dans la molécule, tels que l'acide phosphorique, les groupes glucidiques et lipoïdes (de type gras), etc. la protéine a des propriétés caractéristiques qui lui appartiennent seules. Par exemple, les contractions musculaires sont associées aux propriétés particulières des protéines myosine et actine qui composent les muscles. corps humain. Le pigment protéique du sang - l'hémoglobine - est un transporteur d'oxygène. Toutes les enzymes responsables de la digestion sont des substances protéiques de natures diverses. Certaines hormones ont une structure protéique complexe.

Connaître la composition de certaines protéines corporelles, ainsi que des protéines alimentaires, nous permet de déterminer avec précision les besoins du corps humain en divers acides aminés. Ainsi, il est possible de déterminer correctement la valeur protéique des produits alimentaires et, en sélectionnant les produits, d'intervenir activement dans le métabolisme des protéines du corps humain. Il a été établi que les plus précieux dans leur composition en acides aminés sont

les protéines d'origine animale, c'est-à-dire les protéines de la viande, du lait et des œufs. Sur 100 grammes de protéines animales prises avec de la nourriture, 80 à 90 % sont absorbées.

Ces protéines contiennent des acides aminés essentiels, ceux qui ne se forment pas dans le corps humain et sont absents des protéines. produits végétaux nutrition. Les scientifiques soviétiques estiment que sur 25 acides aminés connus, 12 sont essentiels et doivent tous être introduits avec l'alimentation. Si l’un des acides aminés essentiels manque dans l’alimentation, la formation des protéines corporelles – leur synthèse – est alors perturbée. Cela entraîne une perte de poids et jeune corps- au retard de croissance. Les acides aminés essentiels comprennent la thréonine, la valine, la leucine, l'isoleucine, la lysine, la phénylalanine, le tryptophane, la méthionine, l'arginine, l'histidine, la tyrosine et la cystine. Les quatre derniers acides aminés, bien qu'ils puissent être formés à partir d'autres acides aminés, sont cependant présents en petites quantités et doivent également être administrés avec de la nourriture.

Écureuils origine végétale(pain, petits pois, haricots, etc.) ont une valeur biologique moindre. Les protéines d'origine végétale manquent de l'un ou l'autre des acides aminés, mais avec une certaine combinaison de produits végétaux, l'organisme peut obtenir des protéines qui lui sont précieuses.

Comment se déroule le métabolisme des protéines dans le corps ? Pour répondre à cette question, il faut d’abord surveiller le devenir des acides aminés absorbés depuis l’intestin vers le sang. Acides aminés par la veine porte entrer dans le foie. Dans cet organe, certaines d'entre elles synthétisent des substances plus complexes - les polypeptides. Depuis le foie, les acides aminés et les polypeptides sont transportés dans le sang dans tout le corps et se combinent avec les protéines de diverses cellules, remplaçant les acides aminés utilisés. Les produits finaux les plus importants de la dégradation des protéines dans l’organisme sont l’ammoniac, l’urée et l’acide urique. L'ammoniac se forme lors de ce qu'on appelle la désamination des acides aminés, c'est-à-dire lorsque le groupe amine évoqué ci-dessus en est éliminé. Dans le foie, l'ammoniac est partiellement transformé en urée. Acide urique On pense que le sang provient directement des tissus et est le produit de la dégradation de protéines complexes - les nucléoprotéines. Tous les produits de dégradation des protéines sont excrétés par le corps dans l'urine et la sueur.

Le métabolisme des protéines dans le corps se produit constamment et son intensité peut être jugée dans une certaine mesure par l'échange d'azote, qui est le composant principal de la molécule protéique.

En déterminant la quantité d'azote introduite avec les aliments et la quantité d'azote excrétée par le corps dans l'urine et les selles par jour, il est possible d'établir ce qu'on appelle le bilan azoté.

Si la quantité d’azote introduite et libérée est la même, alors l’équilibre de l’azote est évident. Lorsque la quantité d’azote introduite par l’alimentation est supérieure à celle excrétée, un bilan azoté positif se produit. Il indique la prédominance dans l'organisme des processus d'assimilation (formation) des protéines sur les processus de destruction (dissimilation).

Cela se produit plus souvent chez les enfants et indique un développement normal. Un bilan azoté positif est également caractéristique de la période de récupération des adultes après maladie infectieuse. La prédominance de l’azote excrété sur l’apport entraîne un bilan azoté négatif. Dans ce cas, les processus de destruction des protéines prévalent sur les processus de formation. Tout cela s'observe lors du jeûne ou lors de maladies infectieuses.

Le métabolisme des protéines dans l'organisme est soumis à une régulation complexe, à laquelle participent le système nerveux central et les glandes. sécrétion interne. De substances hormonales, hormone glande thyroïde(thyroxine) et les hormones du cortex surrénalien (glucocorticoïdes) aident à améliorer les processus de dissimilation, de dégradation des protéines et l'hormone pancréatique (insuline) et hormone de croissance le lobe antérieur de l'hypophyse (hormone de croissance) améliore les processus de formation (assimilation) des corps protéiques dans le corps.

Si une personne mange pendant une longue période des aliments contenant peu de protéines, elle développe maladie grave, ce qu'on appelle la dystrophie nutritionnelle, ou famine. Les patients malades développent un gonflement des jambes, des bras et du visage, du liquide s'accumule dans la cavité abdominale, de la diarrhée apparaît et les troubles mentaux. Outre les phénomènes généraux de carence en protéines, des troubles spécifiques peuvent survenir en raison du manque d'un acide aminé particulier dans l'alimentation.

Par exemple, en l’absence de tryptophane, une opacification du cristallin (cataracte) se développe. S'il y a un manque de cystine, la croissance des cheveux est retardée ; l'absence d'histidine conduit à l'anémie, et l'arginine à un retard de croissance, etc.

Afin de fournir à une personne tous les acides aminés nécessaires, il est nécessaire d'inclure autant d'aliments différents que possible dans l'alimentation quotidienne. Vous devez diversifier votre menu quotidien afin de compenser le manque de certains acides aminés. Les glucides sont des substances présentes principalement dans flore. Ils sont composés de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Dans les glucides, un atome de carbone est relié à une molécule d’eau. Il y a des simples et glucides complexes; glucides simples autrement appelés monosaccharides (monos - en grec) et glucides complexes - polysaccharides (poly - plusieurs). DANS tube digestif sous l'influence d'enzymes appropriées, les polysaccharides se décomposent en monosaccharides.

Le rôle principal des glucides dans l’organisme réside dans leurs propriétés énergétiques. Ils sont la principale source à partir de laquelle les organes et tissus humains reçoivent de l'énergie pour la production de mouvements, la formation de chaleur, l'activité des organes circulatoires et respiratoires, divers processus oxydatifs, c'est-à-dire tout ce qui peut être défini en un seul mot « activité vitale ». ». 75 % de l’énergie dont une personne a besoin provient des glucides. Dans le corps, les glucides peuvent être formés à partir de graisses et de protéines.

Le fonctionnement normal de l'organisme s'effectue sous la condition d'un taux de sucre dans le sang plus ou moins constant, oscillant entre 80 et 120 mg pour 100 g de sang. Tout le sucre absorbé dans les intestins entre dans le vaisseaux sanguins principalement dans le foie, qui a la capacité de retenir l’excès de sucre, de le convertir en amidon animal, ou glycogène, et de le stocker en réserve. Il a été établi que le foie humain contient environ 150 grammes de glycogène de réserve, qui est consommé par l'organisme et se transforme en sucre si sa quantité dans le sang devient inférieure à la normale.

La glycémie est intensément consommée par l'organisme lorsque travail physique, stress mental, etc. Dans ces cas, il est nécessaire de consommer une quantité accrue de sucre sous forme dissoute. Il est rapidement absorbé dans le sang et comble la carence qui en résulte dans l'organisme. L'amidon contenu dans le pain et les céréales ne comble pas si rapidement le manque de sucre dans le sang, car il est lentement digéré et formé à partir de celui-ci.

le sucre pénètre dans le sang par les intestins en petites portions. Une diminution de la glycémie inférieure à 40 mg pour 100 g de sang provoque état douloureux corps, exprimé par une faiblesse, des étourdissements, une sensation de faim, etc. Cette condition est appelée hypoglycémie. Il peut être facilement éliminé en brodant un verre de thé sucré.

Lorsqu'il est administré avec de la nourriture grandes quantités les glucides et surtout le sucre, votre taux de sucre dans le sang peut augmenter rapidement. Cela s'explique par le fait que le foie dans ce cas n'a pas le temps de transformer tout le sucre en glycogène et qu'une quantité accrue de sucre entre dans la circulation générale. L'hyperglycémie dite alimentaire se produit avec une augmentation de la glycémie jusqu'à 150 à 180 mg pour 100 g de sang. Dans le même temps, le sucre commence à être excrété par les reins. La libération de sucre dans l'urine est appelée glycosurie et constitue une sorte de réaction opportune du corps. Les personnes en bonne santé doivent se rappeler qu’elles ne doivent pas consommer plus de 100 grammes de sucre à la fois. Une partie du sucre peut être stockée sous forme de glycogène dans les muscles et cellules nerveuses, mais ce glycogène n'est utilisé, si nécessaire, que par le tissu dans lequel il se dépose.

Le sucre est consommé par les muscles pendant le travail, et à ce moment-là, le tissu musculaire utilise non seulement la glycémie, mais également le glycogène situé dans les muscles eux-mêmes. fibre musculaire. Le glycogène musculaire se décompose et produit du sucre, qui est utilisé pour produire le travail musculaire. L'oxydation du sucre atteint le stade de l'acide lactique. Dans des conditions de circulation sanguine normale, l'acide lactique formé lors du travail musculaire est partiellement oxydé et partiellement reconverti en glycogène.

Avec excès nutrition glucidique Le sucre se transforme en graisse dans le corps. En cas de nutrition insuffisante en glucides, les glucides, au contraire, peuvent être formés à partir des graisses. Régule le métabolisme des glucides système nerveux principalement par les glandes endocrines, principalement par le pancréas et les glandes surrénales. La médullosurrénale sécrète de l’adrénaline dans le sang. L'adrénaline, circulant dans le sang, provoque une conversion accrue du glycogène hépatique en sucre, ce qui entraîne une augmentation du taux de sucre dans le sang. Et l’hyperglycémie, comme les scientifiques l’ont clairement établi, augmente la production d’insuline par le pancréas.

L'insuline aide à convertir le sucre en glycogène et aide les tissus corporels à l'utiliser, ce qui abaisse le taux de sucre dans le sang. Cependant, dans la réglementation le métabolisme des glucides D'autres glandes endocrines étroitement liées à l'activité du système nerveux central y participent également.

Sous l'influence de la stimulation du cerveau, l'hypophyse sécrète ce qu'on appelle l'hormone de croissance, qui empêche le foie d'utiliser le sucre dans le sang, ce qui entraîne une hyperglycémie. Si l'on souligne que les hormones du cortex surrénalien participent également à la régulation du métabolisme des glucides, on comprendra à quel point le métabolisme des glucides est régulé de manière complexe par le système nerveux central à travers les glandes endocrines.

Les graisses, comme les glucides, sont des matières « combustibles », ou énergétiques, nécessaires pour assurer les fonctions vitales de l’organisme. Un gramme de graisse contient deux fois plus d’énergie potentielle (cachée) qu’un gramme de glucides. Les graisses décomposées intestin grêle au glycérol et aux acides gras, passent à travers cellules épithéliales intestin grêle, uniquement dissous dans les acides biliaires contenus dans la bile. Dans la paroi de l'intestin grêle, les acides biliaires sont libérés à partir de composés complexes avec des acides gras, puis les acides gras, combinés au glycérol absorbé, sont reconvertis en graisse.

Par vaisseaux lymphatiques mésentère, se collectant dans le canal lymphatique thoracique commun, la graisse pénètre dans la veine sous-clavière gauche. Dans les poumons, la graisse est partiellement oxydée, puis pénètre grand cercle circulation sanguine et se dépose dans les dépôts graisseux. Dans l'organisme, on considère : le tissu adipeux sous-cutané, l'omentum, le tissu périrénal, la région pelvienne, le médiastin, etc. Fibre grasse agit comme un matériau de réserve, contribue à renforcer les organes internes et l'isolation thermique du corps. À alimentation normale tissu adipeux constitue environ 16% du poids corporel.

Les graisses et les substances apparentées aux graisses, ou lipoïdes, sont également un composant essentiel des cellules ; ils pénètrent dans le protoplasme et participent à la formation des membranes cellulaires. Les lipides font également partie du tissu nerveux.

Le manque de graisse dans les aliments entraîne une perturbation du système nerveux central, des fonctions des gonades et réduit la résistance de l'organisme aux conditions de vie défavorables et aux infections. Les animaux dont la nourriture manque de graisse perdent leur capacité à se reproduire.

La composition des graisses alimentaires n'est pas la même et leur signification biologique pour le corps.

Il faut souligner les acides gras dits insaturés, qui font partie des graisses majoritairement végétales. Les acides gras insaturés renforcent les coquilles les plus fines cellules. Le plus large propriétés curatives possèdent des propriétés linoléiques, linoléniques et arachidoniques acides insaturés. Les deux premiers se trouvent dans l'huile de lin et de chanvre, il y a aussi beaucoup d'acide linolénique dans l'huile de tournesol et de l'acide arachidonique dans saindoux de porc et en jaune d'œuf. Un manque systématique de ces acides dans l’alimentation réduit la résistance de l’organisme à divers types de effets nuisibles, conduit au développement maladies cardiovasculaires, en particulier l'athérosclérose. Les graisses dans le corps humain sont dans un état d'équilibre hydrique, leur quantité diminue ou augmente. Ainsi, par exemple, avec un travail musculaire accru, une partie de la graisse du tissu adipeux passe dans d'autres tissus et à travers des complexes réactions chimiques s’oxyde ou, comme on dit, « brûle ».

L'oxydation des graisses directement dans le tissu adipeux lui-même est facilitée par la présence d'enzymes spéciales - lipase et déshydrogénase. Sous l'influence de la lipase tissulaire, la graisse des tissus est décomposée en glycérol et en acides gras supérieurs.

Par la suite, le processus d'oxydation des acides gras se produit gaz carbonique et de l'eau, ce qui libère l'énergie nécessaire au fonctionnement du corps.

Le métabolisme des graisses, comme d'autres types de métabolisme, est régulé par le système nerveux central directement et par l'intermédiaire des glandes endocrines - l'hypophyse, l'appareil des îlots pancréatiques, les glandes surrénales, la thyroïde et les gonades.

On sait, par exemple, que la plupart des gens perdent du poids pendant les périodes de détresse émotionnelle et, à l'inverse, prennent du poids pendant les périodes de vie prospère et calme. Ceci est notamment confirmé par l'éminent psychiatre soviétique Yu. V. Kannabikh : il a remarqué qu'avec le mental

une maladie - la cyclothymie, caractérisée par des changements d'état : pendant les périodes de mélancolie et d'humeur dépressive, les patients perdent du poids ; lorsque l'état dépressif est remplacé par une humeur élevée et joyeuse, une perception rose de tout ce qui les entoure, ils prennent du poids.

L'hormone de l'appareil des îlots pancréatiques - l'insuline favorise le dépôt de graisse dans le tissu adipeux sous-cutané et dans d'autres dépôts graisseux. Avec un excès d'insuline, l'utilisation des graisses est inhibée et les glucides sont intensément transformés en graisses.

Les hormones du cortex surrénalien agissent presque de la même manière que l'insuline : elles favorisent la transformation des glucides en graisses et leur dépôt dans le tissu adipeux.

Au contraire, la production accrue d’hormones par l’hypophyse, la thyroïde et les gonades améliore la combustion des graisses et empêche la conversion des glucides en graisses.

En plus des protéines, des glucides et des graisses, substances nécessaires car la vie du corps est des sels minéraux, eau et vitamines.

Le foie, étant l'organe central du métabolisme, participe au maintien de l'homéostasie métabolique et est capable d'interagir avec les réactions métaboliques des protéines, des graisses et des glucides.

Les sites de « connexion » pour le métabolisme des glucides et des protéines sont l'acide pyruvique, l'acide oxaloacétique et l'acide α-cétoglutarique du cycle TCA, qui sont capables d'être convertis respectivement en réactions de transamination en alanine, aspartate et glutamate. Le processus de conversion des acides aminés en acides cétoniques se déroule de la même manière.

Les glucides sont encore plus étroitement liés au métabolisme des lipides :

• Les molécules NADPH formées dans la voie des pentoses phosphates sont utilisées pour la synthèse des acides gras et du cholestérol,
• glycéraldéhyde phosphate, également formé dans la voie du pentose phosphate, est inclus dans la glycolyse et converti en phosphate de dihydroxyacétone,
• glycérol-3-phosphate, formé à partir de la glycolyse du dioxyacétone phosphate, est envoyé pour la synthèse des triacylglycérols. Également à cette fin, le glycéraldéhyde-3-phosphate, synthétisé au stade des réarrangements structurels de la voie du pentose phosphate, peut être utilisé.
• « glucose » et « acide aminé » l'acétyl-SCoA est capable de participer à la synthèse des acides gras et du cholestérol.

Le métabolisme des glucides

Les processus de métabolisme des glucides se déroulent activement dans les hépatocytes. Grâce à la synthèse et à la dégradation du glycogène, le foie maintient la concentration de glucose dans le sang. Actif synthèse du glycogène survient après un repas, lorsque la concentration de glucose dans le sang de la veine porte atteint 20 mmol/l. Les réserves de glycogène dans le foie varient de 30 à 100 g. En cas de jeûne de courte durée, glycogénolyse, en cas de jeûne prolongé, la principale source de glycémie est gluconéogenèseà partir d'acides aminés et de glycérol.

Le foie effectue interconversion du sucre, c'est à dire. conversion des hexoses (fructose, galactose) en glucose.

Les réactions actives de la voie du pentose phosphate assurent la production NADPH, nécessaire à l'oxydation microsomale et à la synthèse des acides gras et du cholestérol à partir du glucose.

Métabolisme lipidique

Si, au cours d'un repas, un excès de glucose pénètre dans le foie, qui n'est pas utilisé pour la synthèse du glycogène et d'autres synthèses, il est alors converti en lipides - cholestérol et triacylglycérols. Le foie ne pouvant pas stocker les TAG, ils sont éliminés à l’aide de lipoprotéines de très basse densité ( VLDL). Le cholestérol est principalement utilisé pour la synthèse acides biliaires, il est également inclus dans les lipoprotéines de basse densité ( LDL) Et VLDL.

Sous certaines conditions - jeûne, exercice musculaire prolongé, diabète Régime de type I, riche en graisses – la synthèse est activée dans le foie corps cétoniques, utilisé par la plupart des tissus comme source d’énergie alternative.

Métabolisme des protéines

Plus de la moitié des protéines synthétisées quotidiennement dans l’organisme se trouvent dans le foie. Le taux de renouvellement de toutes les protéines hépatiques est de 7 jours, alors que dans d'autres organes, cette valeur correspond à 17 jours ou plus. Ceux-ci incluent non seulement les protéines des hépatocytes eux-mêmes, mais aussi celles destinées à « l'exportation » - albumines, beaucoup globulines, enzymes sanguines, et fibrinogène Et facteurs de coagulation sang.

Acides aminés subir des réactions cataboliques avec transamination et désamination, décarboxylation avec formation d'amines biogènes. Des réactions de synthèse se produisent choline Et créatine en raison du transfert d'un groupe méthyle de l'adénosylméthionine. Le foie utilise l'excès d'azote et l'incorpore dans urée.

Les réactions de synthèse de l'urée sont étroitement liées au cycle de l'acide tricarboxylique.

Interaction étroite entre la synthèse de l'urée et le cycle du TCA

Échange de pigments

La participation du foie au métabolisme des pigments est la conversion de la bilirubine hydrophobe en une forme hydrophile et sa sécrétion en bile.

Le métabolisme des pigments, à son tour, joue un rôle important dans le métabolisme du fer dans le corps - la ferritine, une protéine contenant du fer, est située dans les hépatocytes.

Évaluation de la fonction métabolique

DANS pratique clinique Il existe des méthodes pour évaluer une fonction particulière :

La participation au métabolisme glucidique est évaluée :

• Par concentration de glucose sang,
• selon la pente de la courbe d'essai de tolérance glucose,
• selon la courbe « sucre » après l’effort galactose,
• par l'ampleur de l'hyperglycémie après administration les hormones(par exemple, l'adrénaline).

Le rôle dans le métabolisme des lipides est considéré :

• par niveau sanguin triacylglycérols, cholestérol, VLDL, LDL, HDL,
• par coefficient athérogénicité.

Le métabolisme des protéines est évalué :

• par concentration protéines totales et ses fractions dans le sérum sanguin,
• par indicateurs coagulogrammes,
• par niveau urée dans le sang et l'urine,
• par activité enzymes AST et ALT, LDH-4.5, phosphatase alcaline, glutamate déshydrogénase.

Le métabolisme des pigments est évalué :

• par concentration du total et du direct bilirubine dans le sérum sanguin.

Les protéines occupent l'une des places les plus importantes parmi tous les éléments organiques d'une cellule vivante. Il représente près de la moitié de la masse cellulaire. Dans le corps humain, il y a un échange constant de protéines fournies avec la nourriture. Dans le tube digestif, les acides aminés sont transportés. Ces derniers pénètrent dans le sang et, en passant par les cellules et les vaisseaux du foie, pénètrent dans les tissus des organes internes, où ils sont à nouveau synthétisés en substances spécifiques. de ce corps protéines.

Métabolisme des protéines

Le corps humain utilise les protéines comme matière plastique. Son besoin est déterminé par le volume minimum qui équilibre les pertes en protéines. Dans le corps d'une personne adulte en bonne santé, le métabolisme des protéines se produit en continu. En cas d'apport insuffisant de ces substances par l'alimentation, dix des vingt acides aminés peuvent être synthétisés par l'organisme, tandis que les dix autres restent essentiels et doivent être reconstitués. Sinon, la synthèse des protéines est perturbée, ce qui entraîne un ralentissement de la croissance et une perte de poids. Il convient de noter que s’il en manque au moins un, l’organisme ne peut pas vivre et fonctionner normalement.

Étapes du métabolisme des protéines

Le métabolisme des protéines dans le corps résulte de l’apport de nutriments et d’oxygène. Il existe certaines étapes, dont la première est caractérisée par les glucides et les graisses en acides aminés solubles, monosaccharides, disaccharides, acides gras, glycérol et autres composés, après quoi ils sont absorbés dans la lymphe et le sang. Dans un deuxième temps, l’oxygène est transporté par le sang vers les tissus. Dans ce cas, ils sont décomposés en produits finaux, ainsi que par la synthèse d'hormones, d'enzymes et de composants constitutifs du cytoplasme. Lorsque les substances sont décomposées, de l’énergie est libérée, nécessaire à processus naturels synthèse et normalisation du fonctionnement de tout l'organisme. Les étapes ci-dessus du métabolisme des protéines se terminent par l'élimination des produits finaux des cellules, ainsi que par leur transport et leur excrétion par les poumons, les reins, les intestins et les glandes sudoripares.

Avantages des protéines pour l'homme

L'apport de protéines complètes est très important pour le corps humain, car ce n'est qu'à partir d'elles que des substances spécifiques peuvent être synthétisées. Le métabolisme des protéines joue un rôle particulier dans corps d'enfant. Après tout, il a besoin un grand nombre de de nouvelles cellules à croître. Avec un apport protéique insuffisant corps humain cesse de croître et ses cellules se renouvellent beaucoup plus lentement. Les protéines animales sont considérées comme des protéines complètes. Parmi celles-ci, les protéines du poisson, de la viande, du lait, des œufs et autres sont particulièrement précieuses. produits similaires nutrition. Les aliments inférieurs se trouvent principalement dans les plantes, l'alimentation doit donc être conçue de manière à satisfaire tous les besoins de votre organisme. Lorsqu’il y a un excès de protéines, cet excès se décompose. Cela permet au corps de maintenir le métabolisme protéique nécessaire, ce qui est très important pour la vie humaine. Lorsqu'il est violé, le corps commence à consommer des protéines provenant de ses propres tissus, ce qui entraîne Problèmes sérieux avec la santé. Par conséquent, vous devez prendre soin de vous et prendre vos choix alimentaires au sérieux.

Une fois ingérées par l’organisme, les molécules alimentaires participent à de nombreuses réactions. Ces réactions et autres manifestations de l'activité vitale sont le métabolisme (métabolisme). Nutriments utilisées comme matière première pour la synthèse de nouvelles cellules, elles sont oxydées, délivrant de l’énergie. Une partie est utilisée pour la synthèse de nouvelles cellules, l’autre partie est utilisée pour le fonctionnement de ces cellules. l'énergie restante est libérée sous forme de chaleur. Processus d'échange :

L'anabolisme (assimilation) est un processus chimique dans lequel des substances simples se combinent entre elles pour former des substances complexes. Cela conduit à une accumulation d’énergie et à une croissance. Catabolisme - dissimilation - la décomposition de substances complexes en substances plus simples avec libération d'énergie. L'essence du métabolisme est l'entrée de substances dans le corps, leur absorption, leur utilisation et leur libération de produits métaboliques. Fonctions métaboliques :

· extraction d'énergie de l'environnement extérieur sous forme d'énergie chimique de substances organiques

Transformer ces substances en éléments de base

assemblage de composants cellulaires à partir de ces blocs

· synthèse et destruction de biomolécules nécessaires à l'exercice de fonctions

Le métabolisme des protéines est un ensemble de processus de transformation des protéines dans l’organisme, notamment le métabolisme des acides aminés. Les protéines sont la base de toutes les structures cellulaires, les supports matériels de la vie, le principal matériau de construction. Besoin quotidien – 100 – 120g. Les protéines sont constituées d'acides aminés (23) :

remplaçable – peut être formé à partir d’autres dans le corps

Essentiel - ne peut pas être synthétisé dans le corps et doit être

accompagner de la nourriture - valine, leucine, isoleucine, lysine, arginine, tryptophane, histidine Étapes du métabolisme des protéines :

1. dégradation enzymatique des protéines alimentaires en acides aminés

2. absorption des acides aminés dans le sang

3. conversion des acides aminés en caractéristiques à un organisme donné

4. biosynthèse des protéines à partir de ces acides

5. dégradation et utilisation des protéines

6. formation de produits de dégradation des acides aminés Absorbés dans les capillaires sanguins de l'intestin grêle, les acides aminés circulent par la porte

les veines pénètrent dans le foie, où elles sont utilisées ou retenues. Certains acides aminés restent dans le sang et pénètrent dans les cellules, où de nouvelles protéines sont construites à partir d'eux.

La période de renouvellement des protéines chez l'homme est de 80 jours. Si une grande quantité de protéines provient de la nourriture, les enzymes hépatiques en séparent les groupes aminés (NH2) - désamination. D'autres enzymes combinent des groupes aminés avec du CO2 et il se forme de l'urée qui pénètre dans les reins avec le sang et est normalement excrétée dans l'urine. Les protéines ne se déposent quasiment pas dans le dépôt, donc, après épuisement des glucides et des graisses, ce ne sont pas les protéines de réserve qui sont utilisées, mais les protéines cellulaires. Cette condition est très dangereuse - manque de protéines - le cerveau et d'autres organes en souffrent (régimes sans protéines). Il existe des protéines d'origine animale et végétale. Protéines animales - viande, poisson et fruits de mer, protéines végétales - soja, haricots, pois, lentilles, champignons, nécessaires au métabolisme normal des protéines.

Le métabolisme des graisses est un ensemble de processus permettant de convertir les graisses dans le corps. Les graisses sont une matière énergétique et plastique ; elles font partie des membranes et du cytoplasme des cellules. Une partie de la graisse s'accumule sous forme de réserves dans le tissu adipeux sous-cutané, dans les grands et petits omentums et autour de certains organes internes (reins) - 30 % du poids corporel total. La majeure partie des graisses est constituée de graisses neutres, impliquées dans le métabolisme des graisses. Les besoins quotidiens en graisses sont de 100 g.

Certains acides gras sont essentiels à l'organisme et doivent être apportés par l'alimentation : ce sont les acides gras polyinsaturés : linolénique, linoléique, arachidonique, gamma-aminobutyrique (fruits de mer, produits laitiers). L'acide gamma-aminobutyrique est la principale substance inhibitrice du système nerveux central. Grâce à lui, on observe un changement régulier des phases de sommeil et d'éveil, travail correct neurones. Les graisses sont divisées en graisses animales et végétales (huiles), qui sont très importantes pour le fonctionnement normal. métabolisme des graisses.

Étapes du métabolisme des graisses :

1. dégradation enzymatique des graisses du tractus gastro-intestinal en glycérol et en acides gras

2. formation de lipoprotéines dans la muqueuse intestinale

3. transport des lipoprotéines dans le sang

4. hydrolyse de ces composés à la surface des membranes cellulaires

5. absorption du glycérol et des acides gras dans les cellules

6. synthèse de ses propres lipides à partir des produits de dégradation des graisses

7. oxydation des graisses avec libération d'énergie, de CO2 et d'eau

Lorsqu’il y a un apport excessif de graisses alimentaires, celles-ci se transforment en glycogène dans le foie ou sont stockées en réserve. Avec de la nourriture riche en graisses, une personne reçoit des substances grasses - des phosphatides et des stéarines. Les phosphatides sont nécessaires à la construction des membranes cellulaires, des noyaux et

cytoplasme. Riche en eux Tissu nerveux. Le principal représentant des stéarines est le cholestérol. Son niveau normal dans le plasma est de 3,11 à 6,47 mmol/l. Le jaune est riche en cholestérol œuf de poule, beurre, foie. Il est nécessaire au fonctionnement normal du système nerveux, du système reproducteur, des membranes cellulaires et des hormones sexuelles en sont fabriquées. Lorsqu’elle est pathologique, elle conduit à l’athérosclérose.

Le métabolisme des glucides est la totalité de la transformation des glucides dans l’organisme. Les glucides sont une source d'énergie dans l'organisme pour une utilisation directe (glucose) ou la formation d'un dépôt (glycogène). Besoin quotidien – ​​500 gr.

Étapes du métabolisme des glucides :

1. dégradation enzymatique des glucides alimentaires en monosaccharides

2. absorption des monosaccharides dans l'intestin grêle

3. dépôt de glucose dans le foie sous forme de glycogène ou son utilisation directe

4. dégradation du glycogène dans le foie et entrée du glucose dans le sang

5. oxydation du glucose avec dégagement de CO2 et d'eau

Les glucides sont absorbés dans le tractus gastro-intestinal sous forme de glucose, de fructose et de galactose et pénètrent dans le sang.

– dans la veine rotatoire du foie – le glucose passe en glycogène. Le processus de conversion du glucose en glycogène dans le foie est la glycogenèse. Le glucose est un composant constant du sang (80 à 120 mg/%). Une augmentation de la glycémie est une hyperglycémie, une diminution est une hypoglycémie. Une diminution du taux de glucose jusqu'à 70 mg/% provoque une sensation de faim et jusqu'à 40 mg/% - un coma.

Le processus de dégradation du glycogène dans le foie en glucose est la glycogénolyse. Le processus de biosynthèse des glucides à partir des produits de dégradation des graisses et des protéines est la glycéogenèse. Le processus de dégradation des glucides sans oxygène avec accumulation d'énergie et formation d'acides lactique et pyruvique est la glycolyse. Lorsque le glucose contenu dans les aliments augmente, le foie le convertit en graisse, qui est ensuite utilisée.