ЧЕЛОВЕК. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ.
Обмен веществ (метаболизм) — одно из основных свойств живого организма.
Суть метаболизма в том, что в организм постоянно поступают и выводятся различные вещества.
Метаболизм складывается из двух взаимосвязанных процессов, происходящих ОДНОВРЕМЕННО И ПОСТОЯННО – пластический обмен (анаболизм) и энергетический (катаболизм)
Обмен веществ зависит от выполняемой работы, от возраста, от состояния человека. В период роста преобладают реакции пластического обмена, в период старения реакции катаболизма. Регуляция осуществляется с помощью нервной системы и желез внутренней секреции.
Белковый обмен
Белки – полимеры
Аминокислоты – мономеры белков. Аминокислот всего 20 штук, 10 из которых являются заменимыми (могут самостоятельно синтезироваться в нашем организме), и 10 – незаменимые (можем получить их только с пищей)
Белки составляют около 25% массы тела человека.
В пище различают белки растительного и животного происхождения
В зависимости от аминокислотного состава белки делят на две группы:
· полноценные, содержащие все виды аминокислот
· неполноценные.
Растительные белки чаще неполноценные, в них могут отсутствовать некоторые аминокислоты, поэтому пища вегетарианцев должна быть разнообразной.
Суточная потребность в белке 50-150 г
Процесс расщепления белков:
1) белки начинают расщепляться в желудке под действием пепсина до пептидов
2) пептиды попадают в 12п-кишку и здесь расщепляются до аминокислот под действием трипсина
3) аминокислоты всасываются ворсинками кишечника в кровь и доставляются к клеткам
Накапливаться белки НЕ МОГУТ. В клетке они сразу же вступают в реакцию энергетического или пластического обмена
4) часть аминокислот направляется на синтез белков в процессе пластического обмена
часть аминокислот подвергается гидролизу в процессе энергетического обмена (При полном окислении 1 г белка выделяется 17,6 кДж)
5) Конечными продуктами распада белков являются СО2, Н2О и NH3
6) Аммиак ядовит и выводится из клеток в кровь
7) В печени аммиак превращается в менее ядовитую мочевину, которая удаляется из организма через мочевыделительную систему
При избытке белки превращаются в углеводы и жиры. Синтезироваться из углеводов и жиров не могут
В регуляции белкового обмена играют важную роль некоторые гормоны, например, тироксин, который вызывает расщепление белков и превращение их в углеводы; соматотропный гормон усиливает биосинтез белков организмом.
Углеводный обмен
Полисахариды – полимеры
Моносахариды (в основном это – глюкоза ) - мономеры
Составляют около 1% массы тела
Суточное потребление должно составлять около 500 г.
Процесс расщепления углеводов:
1) Начинают расщепляться в ротовой полости под действием амилазы (до дисахаридов) и мальтазы (до моносахаридов)
2) В тонком кишечнике под действием ферментов поджелудочной железы окончательно расщепляются до мономеров
3) Поступают в кровь (содержание глюкозы в крови в норме = 3,3-5,5 ммоль/л)
При избытке глюкозы в крови с помощью инсулина (гормон поджелудочной железы) активируются ферменты, которые способствуют поступлению избытка глюкозы в печень, где она превращается в гликоген
При недостатке глюкозы ряд гормонов (глюкагон, адреналин, ТТГ, тироксин, АКТГ, СТГ, адреналин) приводят к расщеплению гликогена и выведению глюкозы в кровь, а затем в клетки, где она используется в процессах энергетического обмена.,
В результате пластического обмена синтезируется гликоген, углеводы, входящие в состав клеточных мембран, слизи и другие вещества.
Основная функция углеводов в организме — энергетическая. При расщеплении выделяется 17,6 кДж на 1 г.
При недостаточном поступлении углеводов с пищей они могут быть образованы из белков и жиров, при избыточном — превращаться в жиры.
Жировой обмен
Жиры – полимеры
Глицерин и жирные кислоты - мономеры
Жиры составляют 10-20% от массы тела
Жирные кислоты могут быть:
1) Насыщенные – синтезируются в организме
2) Ненасыщенные – поступают только с пищей
Взрослому организму необходимо около 100 г в сутки.
Процесс расщепления жиров:
1) Начинают расщепляться только в тонком кишечнике.
2) Под действием желчи происходит эмульгация (дробление жиров на мелкие капли)
3) Под действием ферментов поджелудочной железы – происходит расщепление жиров до мономеров
4) Мономеры всасываются в кровь и доставляются к клеткам
5) Вступают в реакции пластического и энергетического обмена
При пластическом обмене фосфолипиды образуют мембраны клеток, жиры входят в состав медиаторов, гормонов, ферментов. Избыток жиров запасается в жировых клетках сальника, подкожной жировой клетчатки.
При энергетическом обмене обеспечивают организм энергией, при окислении 1 г жира до углекислого газа и воды выделяется 38,9 кДж энергии
Главные функции:
1) структурная — входят в состав мембран
2) энергетическая
3) источник метаболической воды (100 г жира при окислении образуют 107 г воды)
4) теплоизоляционная
5) жиры образуют миелиновые оболочки нервных клеток
В регуляции жирового обмена большую роль играют гормоны аденогипофиза, щитовидной железы, надпочечников.