منابع اصلی انرژی برای بدن کربوهیدرات ها، پروتئین ها، نمک های معدنی، چربی ها، ویتامین ها هستند. آنها فعالیت طبیعی آن را تضمین می کنند، به بدن اجازه می دهند بدون هیچ مشکلی کار کند. مواد مغذی منابع انرژی در بدن انسان هستند. علاوه بر این، آنها به عنوان یک ماده ساختمانی عمل می کنند، رشد و تولید مثل سلول های جدیدی را که به جای سلول های در حال مرگ ظاهر می شوند، ترویج می کنند. به شکلی که خورده می شوند، قابل جذب و استفاده در بدن نیستند. فقط آب و همچنین ویتامین ها و املاح معدنی به شکلی که در آن وجود دارد هضم و جذب می شوند.
منابع اصلی انرژی برای بدن پروتئین ها، کربوهیدرات ها، چربی ها هستند. در دستگاه گوارش، آنها نه تنها تحت تأثیرات فیزیکی (خرد کردن و له کردن) قرار می‌گیرند، بلکه تحت تأثیر آنزیم‌هایی که در شیره غدد گوارشی خاص هستند نیز تغییرات شیمیایی روی می‌دهند.
ساختار پروتئین
در گیاهان و حیوانات ماده خاصی وجود دارد که اساس زندگی است. این ترکیب یک پروتئین است. اجسام پروتئین توسط بیوشیمیدان جرارد مولدر در سال 1838 کشف شد. او بود که تئوری پروتئین را تدوین کرد. کلمه "پروتئین" از زبان یونانی به معنای "در وهله اول" است. تقریباً نیمی از وزن خشک هر موجود زنده از پروتئین تشکیل شده است. در ویروس ها، این محتوا از 45 تا 95 درصد متغیر است.
هنگام صحبت در مورد منبع اصلی انرژی در بدن، نمی توان مولکول های پروتئین را نادیده گرفت. آنها جایگاه ویژه ای در عملکرد و اهمیت بیولوژیکی دارند.
عملکردها و مکان در بدن
حدود 30 درصد از ترکیبات پروتئینی در ماهیچه ها، حدود 20 درصد در تاندون ها و استخوان ها و 10 درصد در پوست یافت می شود. مهم ترین آنزیم ها برای ارگانیسم ها آنزیم هایی هستند که فرآیندهای شیمیایی متابولیک را کنترل می کنند: هضم غذا، فعالیت غدد درون ریز، عملکرد مغز و فعالیت ماهیچه ها. حتی باکتری های کوچک حاوی صدها آنزیم هستند.
پروتئین ها بخش ضروری سلول های زنده هستند. آنها حاوی هیدروژن، کربن، نیتروژن، گوگرد، اکسیژن و برخی نیز حاوی فسفر هستند. یک عنصر شیمیایی اجباری موجود در مولکول های پروتئین نیتروژن است. به همین دلیل است که این مواد آلی را ترکیبات نیتروژن دار می نامند.
خواص و تبدیل پروتئین ها در بدن
ضربه زدندر دستگاه گوارش، آنها به اسیدهای آمینه تجزیه می شوند، که در جریان خون جذب می شوند و برای سنتز یک پپتید خاص ارگانیسم استفاده می شوند، سپس به آب و دی اکسید کربن اکسید می شوند. هنگامی که دما افزایش می یابد، مولکول پروتئین منعقد می شود. مولکول هایی شناخته شده اند که تنها در صورت گرم شدن می توانند در آب حل شوند. به عنوان مثال، ژلاتین چنین خواصی دارد.
غذا پس از جذب ابتدا وارد حفره دهان می شود سپس از مری حرکت کرده و وارد معده می شود. حاوی یک واکنش اسیدی از محیط است که توسط اسید هیدروکلریک تامین می شود. شیره معده حاوی آنزیم پپسین است که مولکول های پروتئین را به آلبوموز و پپتون تجزیه می کند. این ماده فقط در محیط اسیدی فعال است. غذایی که وارد معده شده است بسته به حالت تجمع و ماهیتش می تواند 3 تا 10 ساعت در آن بماند. آب پانکراس واکنش قلیایی دارد، حاوی آنزیم هایی است که می تواند چربی ها، کربوهیدرات ها، پروتئین ها را تجزیه کند.
در میان آنزیم های اصلی آن، تریپسین جدا شده است که به شکل تریپسینوژن در شیره پانکراس قرار دارد. قادر به تجزیه پروتئین ها نیست، اما در تماس با آب روده، به یک ماده فعال - انتروکیناز تبدیل می شود. تریپسین پروتئین ها را به اسیدهای آمینه تجزیه می کند. پردازش غذا در روده کوچک به پایان می رسد. اگر در اثنی عشر و در معده چربی ها، کربوهیدرات ها، پروتئین ها تقریباً به طور کامل تجزیه می شوند، پس در روده کوچک تجزیه کامل مواد مغذی، جذب محصولات واکنش به خون وجود دارد. این فرآیند از طریق مویرگ ها انجام می شود که هر کدام از آنها می باشدبه پرزهای واقع در دیواره روده کوچک نزدیک می شود.
متابولیسم پروتئین
پس از اینکه پروتئین به طور کامل در دستگاه گوارش به اسیدهای آمینه تجزیه شد، جذب جریان خون می شود. همچنین حاوی مقدار کمی پلی پپتید است. از بقایای اسید آمینه موجود در بدن یک موجود زنده، پروتئین خاصی ساخته می شود که یک فرد یا حیوان به آن نیاز دارد. فرآیند تشکیل مولکول های پروتئین جدید به طور مداوم در یک موجود زنده ادامه دارد، زیرا سلول های در حال مرگ پوست، خون، روده ها و غشاهای مخاطی برداشته می شوند و سلول های جوان به جای آنها تشکیل می شوند.
برای اینکه پروتئین ها سنتز شوند، لازم است که همراه با غذا وارد دستگاه گوارش شوند. اگر پلی پپتید با دور زدن دستگاه گوارش وارد خون شود، بدن انسان قادر به استفاده از آن نیست. چنین فرآیندی می تواند بر وضعیت بدن انسان تأثیر منفی بگذارد، عوارض متعددی ایجاد کند: تب، فلج تنفسی، نارسایی قلبی، تشنج عمومی.
پروتئین ها را نمی توان با مواد غذایی دیگر جایگزین کرد، زیرا اسیدهای آمینه برای سنتز آنها در بدن ضروری هستند. مقدار ناکافی این مواد منجر به تاخیر یا تعلیق رشد می شود.
ساکارید
بیایید با این واقعیت شروع کنیم که کربوهیدرات ها منبع اصلی انرژی بدن هستند. آنها یکی از گروه های اصلی ترکیبات آلی هستند که ماارگانیسم این منبع انرژی موجودات زنده محصول اولیه فتوسنتز است. محتوای کربوهیدرات در یک سلول گیاهی زنده می تواند در محدوده 1-2 درصد در نوسان باشد و در برخی شرایط این رقم به 85-90 درصد می رسد.
منابع اصلی انرژی موجودات زنده مونوساکاریدها هستند: گلوکز، فروکتوز، ریبوز.
کربوهیدرات ها حاوی اتم های اکسیژن، هیدروژن، کربن هستند. به عنوان مثال، گلوکز - منبع انرژی در بدن، دارای فرمول C6H12O6 است. همه کربوهیدرات ها (بر اساس ساختار) به ترکیبات ساده و پیچیده تقسیم می شوند: مونو و پلی ساکارید. با توجه به تعداد اتم های کربن، مونوساکاریدها به چند گروه تقسیم می شوند:
- سه گانه;
- tetroses;
- پنتوز؛
- hexoses;
- هپتوز.
مونوساکاریدهایی که دارای پنج یا بیشتر اتم کربن هستند، وقتی در آب حل می شوند، می توانند ساختار حلقه ای تشکیل دهند.
منبع اصلی انرژی در بدن گلوکز است. دئوکسی ریبوز و ریبوز کربوهیدرات هایی هستند که برای اسیدهای نوکلئیک و ATP اهمیت ویژه ای دارند.
گلوکز منبع اصلی انرژی در بدن است. فرآیندهای تبدیل مونوساکاریدها مستقیماً با بیوسنتز بسیاری از ترکیبات آلی و همچنین فرآیند حذف ترکیبات سمی از آن، که از خارج می آیند یا در نتیجه تجزیه مولکول های پروتئین ایجاد می شوند، مرتبط است.
ویژگی های متمایز دی ساکاریدها
مونوساکارید و دی ساکارید منبع اصلی انرژی برای بدن است. هنگامی که ترکیب می شودمونوساکاریدها جدا می شوند و محصول برهمکنش یک دی ساکارید است.
ساکارز (شکر نیشکر)، مالتوز (شکر مالت)، لاکتوز (شیر شکر) نمایندگان معمولی این گروه هستند.
چنین منبع انرژی برای بدن به عنوان دی ساکاریدها شایسته مطالعه دقیق است. آنها به شدت در آب حل می شوند و طعم شیرینی دارند. مصرف بیش از حد ساکارز منجر به اختلالات جدی در بدن می شود، به همین دلیل است که رعایت قوانین بسیار مهم است.
پلی ساکارید
منبع عالی انرژی برای بدن موادی مانند سلولز، گلیکوژن، نشاسته هستند.
اول اینکه هر کدام را می توان منبع انرژی بدن انسان دانست. در صورت شکاف آنزیمی و فروپاشی آنها، مقدار زیادی انرژی آزاد می شود که توسط یک سلول زنده استفاده می شود.
این منبع انرژی برای بدن وظایف مهم دیگری را انجام می دهد. به عنوان مثال، کیتین، سلولز به عنوان یک مصالح ساختمانی استفاده می شود. پلی ساکاریدها به عنوان ترکیبات ذخیره برای بدن بسیار عالی هستند، زیرا در آب حل نمی شوند، اثر شیمیایی و اسمزی روی سلول ندارند. چنین ویژگی هایی به آنها اجازه می دهد تا برای مدت طولانی در یک سلول زنده باقی بمانند. پلی ساکاریدها در صورت کم آبی می توانند به دلیل کاهش حجم، جرم محصولات ذخیره شده را افزایش دهند.
چنین منبع انرژی برای بدن قادر است در برابر باکتری های بیماری زا که با غذا وارد بدن می شوند مقاومت کند. در صورت لزوم، در طول هیدرولیز، تبدیل یدکیپلی ساکاریدها به قندهای ساده تبدیل می شوند.
تبادل کربوهیدرات
منبع اصلی انرژی بدن چگونه رفتار می کند؟ کربوهیدرات ها به میزان بیشتری به شکل پلی ساکاریدها به عنوان مثال به شکل نشاسته عرضه می شوند. در نتیجه هیدرولیز، گلوکز از آن تشکیل می شود. مونوساکارید در خون جذب می شود، به لطف چندین واکنش میانی، به دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود. پس از اکسیداسیون نهایی، انرژی آزاد می شود که بدن از آن استفاده می کند.
فرایند شکافتن شکر و نشاسته مالت به طور مستقیم در حفره دهان انجام می شود، آنزیم ptyalin به عنوان یک کاتالیزور برای واکنش عمل می کند. در روده کوچک کربوهیدرات ها به مونوساکاریدها تجزیه می شوند. آنها عمدتاً به شکل گلوکز در خون جذب می شوند. این فرآیند در روده های فوقانی انجام می شود، اما تقریباً هیچ کربوهیدراتی در روده های پایین وجود ندارد. ساکاریدها همراه با خون وارد سیاهرگ باب شده و به کبد می رسند. در مواردی که غلظت قند در خون انسان 0.1٪ باشد، کربوهیدرات ها از کبد عبور کرده و به گردش خون عمومی می رسند.
لازم است مقدار قند خون ثابت نزدیک به 0.1٪ حفظ شود. با مصرف بیش از حد ساکاریدها در خون، مقدار اضافی آن در کبد تجمع می یابد. روند مشابهی با کاهش شدید قند خون همراه است.
تغییر قند بدن
اگر نشاسته در غذا وجود داشته باشد، این منجر به تغییرات بزرگ در قند خون نمی شود، زیرا فرآیند هیدرولیز پلی ساکارید زمان زیادی می برد. اگر مقدار شکر حدود 15-200 گرم باقی بماند، افزایش شدید آن وجود داردمحتوای موجود در خون این فرآیند هیپرگلیسمی غذایی یا تغذیه ای نامیده می شود. قند اضافی از کلیه ها دفع می شود، بنابراین ادرار حاوی گلوکز است.
کلیه ها شروع به حذف قند از بدن می کنند اگر سطح آن در خون به محدوده 0.15-0.18٪ برسد. پدیده مشابهی با یک بار مصرف مقدار قابل توجهی قند رخ می دهد، بدون اینکه منجر به نقض جدی فرآیندهای متابولیک در بدن شود، به سرعت از بین می رود.
اگر کار درون ترشحی پانکراس مختل شود، بیماری مانند دیابت رخ می دهد. با افزایش قابل توجه میزان قند خون همراه است که منجر به از دست دادن توانایی کبد در حفظ گلوکز می شود و در نتیجه قند از طریق ادرار از بدن دفع می شود.
مقدار قابل توجهی گلیکوژن می تواند در ماهیچه ها رسوب کند، در اینجا برای اجرای واکنش های شیمیایی که در طول انقباضات عضلانی رخ می دهد مورد نیاز است.
درباره اهمیت گلوکز
ارزش گلوکز برای یک موجود زنده به عملکرد انرژی محدود نمی شود. نیاز به گلوکز با کار فیزیکی سنگین افزایش می یابد. این نیاز با تجزیه گلیکوژن در کبد به گلوکز، که وارد جریان خون می شود، برآورده می شود.
این مونوساکارید در پروتوپلاسم سلول ها نیز یافت می شود، بنابراین برای تشکیل سلول های جدید مورد نیاز است، گلوکز به ویژه در طول فرآیند رشد مهم است. این مونوساکارید برای عملکرد کامل سیستم عصبی مرکزی اهمیت ویژه ای دارد. به محض اینکه غلظت قند در خون به 0.04٪ کاهش یابد.تشنج رخ می دهد، فرد هوشیاری خود را از دست می دهد. این یک تایید مستقیم است که کاهش قند خون باعث اختلال فوری در فعالیت سیستم عصبی مرکزی می شود. اگر به بیمار گلوکز تزریق شود یا غذای شیرین به او پیشنهاد شود، تمام اختلالات از بین می روند. با کاهش طولانی مدت قند خون، هیپوگلیسمی ایجاد می شود. این منجر به اختلال جدی در بدن می شود که می تواند باعث مرگ شود.
چربی به طور خلاصه
چربی ها را می توان به عنوان منبع دیگری از انرژی برای یک موجود زنده در نظر گرفت. آنها حاوی کربن، اکسیژن و هیدروژن هستند. چربی ها ساختار شیمیایی پیچیده ای دارند، آنها ترکیباتی از الکل پلی هیدریک گلیسرول و اسیدهای کربوکسیلیک چرب هستند.
در طول فرآیند گوارش، چربی به اجزای تشکیل دهنده خود که از آن مشتق شده است، تجزیه می شود. این چربی ها بخشی جدایی ناپذیر از پروتوپلاسم هستند، در بافت ها، اندام ها، سلول های یک موجود زنده وجود دارند. آنها به درستی منبع عالی انرژی در نظر گرفته می شوند. تجزیه این ترکیبات آلی از معده شروع می شود. شیره معده حاوی لیپاز است که مولکول های چربی را به گلیسرول و اسید کربوکسیلیک تبدیل می کند.
گلیسیرین کاملاً جذب می شود، زیرا حلالیت خوبی در آب دارد. از صفرا برای حل کردن اسیدها استفاده می شود. تحت تأثیر آن، تأثیر لیپاز بر روی چربی تا 15-20 برابر افزایش می یابد. از معده، غذا به اثنی عشر حرکت می کند، جایی که تحت تأثیر آب میوه، بیشتر به محصولاتی تبدیل می شود که می توانند در لنف و خون جذب شوند.
غذای بعدیاز طریق دستگاه گوارش حرکت می کند، وارد روده کوچک می شود. در اینجا کاملاً تحت تأثیر آب روده و همچنین جذب تجزیه می شود. برخلاف محصولات تجزیه پروتئین ها و کربوهیدرات ها، مواد به دست آمده از هیدرولیز چربی ها به لنف جذب می شوند. گلیسیرین و صابون پس از عبور از سلول های مخاط روده دوباره با هم ترکیب می شوند تا چربی تشکیل شود.
به طور خلاصه، متذکر می شویم که منابع اصلی انرژی برای بدن انسان و حیوانات پروتئین ها، چربی ها، کربوهیدرات ها هستند. به لطف کربوهیدرات، متابولیسم پروتئین، همراه با تشکیل انرژی اضافی، یک موجود زنده عمل می کند. بنابراین، شما نباید برای مدت طولانی رژیم بگیرید و خود را در هر عنصر کمیاب یا ماده خاصی محدود کنید، در غیر این صورت ممکن است بر سلامت و تندرستی تأثیر منفی بگذارد.
