Sumber tenaga utama badan ialah karbohidrat, protein, garam mineral, lemak, vitamin. Mereka memastikan aktiviti normalnya, membolehkan badan berfungsi tanpa sebarang masalah. Nutrien adalah sumber tenaga dalam tubuh manusia. Di samping itu, mereka bertindak sebagai bahan binaan, menggalakkan pertumbuhan dan pembiakan sel-sel baru yang muncul di tempat yang mati. Dalam bentuk di mana mereka dimakan, mereka tidak boleh diserap dan digunakan oleh badan. Hanya air, serta vitamin dan garam mineral, dicerna dan diserap dalam bentuk di mana ia datang.
Sumber tenaga utama badan ialah protein, karbohidrat, lemak. Dalam saluran pencernaan, mereka bukan sahaja tertakluk kepada pengaruh fizikal (mengisar dan dihancurkan), tetapi juga kepada transformasi kimia yang berlaku di bawah pengaruh enzim yang berada dalam jus kelenjar pencernaan khas.
Struktur protein
Dalam tumbuhan dan haiwan terdapat zat tertentu yang menjadi asas kehidupan. Kompaun ini adalah protein. Badan protein ditemui oleh ahli biokimia Gerard Mulder pada tahun 1838. Dialah yang merumuskan teori protein. Perkataan "protein" dari bahasa Yunani bermaksud "di tempat pertama." Kira-kira separuh daripada berat kering mana-mana organisma terdiri daripada protein. Dalam virus, kandungan ini berjulat antara 45-95 peratus.
Apabila bercakap tentang apakah sumber tenaga utama dalam badan, seseorang tidak boleh mengabaikan molekul protein. Mereka menduduki tempat yang istimewa dalam fungsi dan kepentingan biologi.
Fungsi dan lokasi dalam badan
Kira-kira 30% daripada sebatian protein terletak di dalam otot, kira-kira 20% ditemui dalam tendon dan tulang, dan 10% ditemui dalam kulit. Yang paling penting untuk organisma ialah enzim yang mengawal proses kimia metabolik: pencernaan makanan, aktiviti kelenjar endokrin, fungsi otak, dan aktiviti otot. Bakteria kecil pun mengandungi ratusan enzim.
Protein adalah bahagian penting dalam sel hidup. Ia mengandungi hidrogen, karbon, nitrogen, sulfur, oksigen, dan ada juga yang mengandungi fosforus. Unsur kimia wajib yang terkandung dalam molekul protein ialah nitrogen. Itulah sebabnya bahan organik ini dipanggil sebatian yang mengandungi nitrogen.
Sifat dan transformasi protein dalam badan
Memukuldalam saluran penghadaman, ia dipecahkan kepada asid amino, yang diserap ke dalam aliran darah dan digunakan untuk mensintesis peptida khusus organisma, kemudian dioksidakan kepada air dan karbon dioksida. Apabila suhu meningkat, molekul protein membeku. Molekul diketahui boleh larut dalam air hanya apabila dipanaskan. Contohnya, gelatin mempunyai sifat sedemikian.
Selepas diserap, makanan mula-mula masuk ke rongga mulut, kemudian bergerak melalui esofagus, masuk ke dalam perut. Ia mengandungi tindak balas asid persekitaran, yang disediakan oleh asid hidroklorik. Jus gastrik mengandungi enzim pepsin, yang memecahkan molekul protein kepada albumosa dan pepton. Bahan ini hanya aktif dalam persekitaran berasid. Makanan yang telah masuk ke dalam perut mampu bertahan di dalamnya selama 3-10 jam, bergantung pada keadaan pengagregatan dan sifatnya. Jus pankreas mempunyai tindak balas alkali, ia mengandungi enzim yang boleh memecahkan lemak, karbohidrat, protein.
Antara enzim utamanya, trypsin diasingkan, yang terletak di dalam jus pankreas dalam bentuk trypsinogen. Ia tidak dapat memecahkan protein, tetapi apabila bersentuhan dengan jus usus, ia berubah menjadi bahan aktif - enterokinase. Trypsin memecah protein menjadi asid amino. Pemprosesan makanan dalam usus kecil berakhir. Jika dalam duodenum dan dalam lemak perut, karbohidrat, protein hampir sepenuhnya terurai, maka di dalam usus kecil terdapat pecahan lengkap nutrien, penyerapan produk tindak balas ke dalam darah. Proses ini dijalankan melalui kapilari, setiap satunyamenghampiri vili yang terletak pada dinding usus kecil.
Metabolisme protein
Selepas protein dipecahkan sepenuhnya kepada asid amino dalam saluran penghadaman, ia diserap ke dalam aliran darah. Ia juga mengandungi sejumlah kecil polipeptida. Daripada sisa asid amino dalam badan makhluk hidup, protein tertentu disintesis yang diperlukan oleh seseorang atau haiwan. Proses pembentukan molekul protein baru berlangsung secara berterusan dalam organisma hidup, kerana sel-sel kulit, darah, usus, dan membran mukus yang mati dibuang, dan sel-sel muda terbentuk di tempatnya.
Untuk membolehkan protein disintesis, ia perlu memasuki saluran pencernaan bersama makanan. Jika polipeptida dimasukkan ke dalam darah, memintas saluran pencernaan, tubuh manusia tidak dapat menggunakannya. Proses sedemikian boleh menjejaskan keadaan badan manusia secara negatif, menyebabkan banyak komplikasi: demam, lumpuh pernafasan, kegagalan jantung, sawan am.
Protein tidak boleh digantikan dengan bahan makanan lain, kerana asid amino diperlukan untuk sintesisnya di dalam badan. Jumlah bahan ini yang tidak mencukupi menyebabkan kelewatan atau penggantungan pertumbuhan.
Sakarida
Mari kita mulakan dengan fakta bahawa karbohidrat adalah sumber tenaga utama badan. Mereka adalah salah satu kumpulan utama sebatian organik yang kamiorganisma. Sumber tenaga organisma hidup ini adalah hasil utama fotosintesis. Kandungan karbohidrat dalam sel tumbuhan hidup boleh berubah-ubah dalam julat 1-2 peratus, dan dalam beberapa situasi angka ini mencapai 85-90 peratus.
Sumber tenaga utama organisma hidup ialah monosakarida: glukosa, fruktosa, ribosa.
Karbohidrat mengandungi oksigen, hidrogen, atom karbon. Sebagai contoh, glukosa - sumber tenaga dalam badan, mempunyai formula C6H12O6. Terdapat pembahagian semua karbohidrat (mengikut struktur) kepada sebatian ringkas dan kompleks: mono- dan polisakarida. Mengikut bilangan atom karbon, monosakarida dibahagikan kepada beberapa kumpulan:
- trios;
- tetroses;
- pentoses;
- hexoses;
- heptoses.
Monosakarida yang mempunyai lima atau lebih atom karbon boleh membentuk struktur gelang apabila dilarutkan dalam air.
Sumber tenaga utama dalam badan ialah glukosa. Deoksiribosa dan ribosa ialah karbohidrat yang mempunyai kepentingan khusus untuk asid nukleik dan ATP.
Glukosa adalah sumber tenaga utama dalam badan. Proses transformasi monosakarida berkait secara langsung dengan biosintesis banyak sebatian organik, serta proses penyingkiran sebatian toksik daripadanya, yang datang dari luar atau terbentuk akibat pemecahan molekul protein.
Ciri tersendiri disakarida
Monosaccharide dan disaccharide adalah sumber tenaga utama untuk badan. Apabila digabungkanmonosakarida dipisahkan, dan hasil interaksi adalah disakarida.
Sucrose (gula tebu), m altosa (gula m alt), laktosa (gula susu) adalah wakil tipikal kumpulan ini.
Sumber tenaga untuk badan seperti disakarida patut dikaji secara terperinci. Mereka sangat larut dalam air dan mempunyai rasa manis. Pengambilan sukrosa yang berlebihan membawa kepada kerosakan yang serius dalam badan, itulah sebabnya penting untuk mematuhi peraturan.
Polysaccharides
Sumber tenaga yang sangat baik untuk badan ialah bahan seperti selulosa, glikogen, kanji.
Pertama sekali, mana-mana daripadanya boleh dianggap sebagai sumber tenaga untuk tubuh manusia. Dalam kes pembelahan dan pereputan enzimatiknya, sejumlah besar tenaga dibebaskan, digunakan oleh sel hidup.
Sumber tenaga untuk badan ini menjalankan fungsi penting lain. Contohnya, kitin, selulosa digunakan sebagai bahan binaan. Polisakarida sangat baik untuk badan sebagai sebatian simpanan, kerana ia tidak larut dalam air, tidak mempunyai kesan kimia dan osmotik pada sel. Sifat sedemikian membolehkan mereka bertahan lama dalam sel hidup. Apabila dehidrasi, polisakarida dapat meningkatkan jisim produk yang disimpan kerana penjimatan volum.
Sumber tenaga sebegini untuk tubuh mampu menentang bakteria patogen yang masuk ke dalam badan bersama makanan. Jika perlu, semasa hidrolisis, transformasi gantipolisakarida menjadi gula ringkas.
Pertukaran karbohidrat
Bagaimanakah sumber tenaga utama badan berkelakuan? Karbohidrat dibekalkan pada tahap yang lebih besar dalam bentuk polisakarida, contohnya, dalam bentuk kanji. Hasil daripada hidrolisis, glukosa terbentuk daripadanya. Monosakarida diserap ke dalam darah, terima kasih kepada beberapa tindak balas perantaraan, ia dipecah menjadi karbon dioksida dan air. Selepas pengoksidaan terakhir, tenaga dibebaskan, yang digunakan oleh badan.
Proses membelah gula m alt dan kanji berlaku terus di rongga mulut, enzim ptyalin bertindak sebagai pemangkin untuk tindak balas. Dalam usus kecil, karbohidrat terurai menjadi monosakarida. Mereka diserap ke dalam darah terutamanya dalam bentuk glukosa. Proses ini berlaku di usus atas, tetapi hampir tidak ada karbohidrat di bahagian bawah. Bersama-sama dengan darah, sakarida memasuki vena portal dan sampai ke hati. Dalam kes apabila kepekatan gula dalam darah manusia adalah 0.1%, karbohidrat melalui hati dan berakhir dalam peredaran umum.
Ia adalah perlu untuk mengekalkan jumlah gula yang berterusan dalam darah hampir 0.1%. Dengan pengambilan sakarida yang berlebihan ke dalam darah, lebihan itu terkumpul di dalam hati. Proses yang sama disertai dengan penurunan mendadak dalam gula darah.
Perubahan gula dalam badan
Jika kanji terdapat dalam makanan, ini tidak membawa kepada perubahan besar-besaran dalam gula darah, kerana proses hidrolisis polisakarida mengambil masa yang lama. Jika dos gula meninggalkan kira-kira 15-200 gram, terdapat peningkatan mendadak dalamkandungan dalam darah. Proses ini dipanggil hiperglikemia pemakanan atau pemakanan. Lebihan gula dikumuhkan oleh buah pinggang, jadi air kencing mengandungi glukosa.
Buah pinggang mula mengeluarkan gula dari badan jika parasnya dalam darah mencapai julat 0.15-0.18%. Fenomena yang sama berlaku dengan penggunaan satu kali sejumlah besar gula, lulus dengan cukup cepat, tanpa membawa kepada pelanggaran serius proses metabolik dalam badan.
Jika kerja intrasecretory pankreas terganggu, penyakit seperti diabetes mellitus berlaku. Ia disertai dengan peningkatan ketara dalam jumlah gula dalam darah, yang membawa kepada kehilangan keupayaan hati untuk mengekalkan glukosa, akibatnya, gula dikumuhkan dalam air kencing dari badan.
Sejumlah besar glikogen boleh disimpan dalam otot, di sini ia diperlukan dalam pelaksanaan tindak balas kimia yang berlaku semasa pengecutan otot.
Mengenai kepentingan glukosa
Nilai glukosa untuk organisma hidup tidak terhad kepada fungsi tenaga. Keperluan untuk glukosa meningkat dengan kerja fizikal yang berat. Keperluan ini dipenuhi dengan pemecahan glikogen dalam hati kepada glukosa, yang memasuki aliran darah.
Monosakarida ini juga terdapat dalam protoplasma sel, oleh itu ia diperlukan untuk pembentukan sel baru, glukosa sangat relevan semasa proses pertumbuhan. Monosakarida ini amat penting untuk berfungsi sepenuhnya sistem saraf pusat. Sebaik sahaja kepekatan gula dalam darah menurun kepada 0.04%,sawan berlaku, orang itu kehilangan kesedaran. Ini adalah pengesahan langsung bahawa penurunan gula darah menyebabkan gangguan segera aktiviti sistem saraf pusat. Jika pesakit disuntik dengan glukosa ke dalam darah atau ditawarkan makanan manis, semua gangguan hilang. Dengan penurunan gula darah yang berpanjangan, hipoglikemia berkembang. Ia membawa kepada gangguan serius pada badan, yang boleh menyebabkan kematian.
Lemak secara ringkas
Lemak boleh dianggap sebagai satu lagi sumber tenaga untuk organisma hidup. Mereka mengandungi karbon, oksigen dan hidrogen. Lemak mempunyai struktur kimia yang kompleks, ia adalah sebatian gliserol alkohol polihidrik dan asid karboksilik lemak.
Semasa proses penghadaman, lemak dipecahkan kepada bahagian komponennya dari mana ia berasal. Ia adalah lemak yang merupakan sebahagian daripada protoplasma, terkandung dalam tisu, organ, sel organisma hidup. Mereka dianggap sebagai sumber tenaga yang sangat baik. Pemecahan sebatian organik ini bermula di dalam perut. Jus gastrik mengandungi lipase, yang menukarkan molekul lemak kepada gliserol dan asid karboksilik.
Gliserin diserap dengan sempurna, kerana ia mempunyai keterlarutan yang baik dalam air. Hempedu digunakan untuk melarutkan asid. Di bawah pengaruhnya, keberkesanan lipase pada lemak meningkat sehingga 15-20 kali ganda. Dari perut, makanan bergerak ke duodenum, di mana, di bawah tindakan jus, ia dipecahkan lagi kepada produk yang boleh diserap ke dalam limfa dan darah.
Bubur makanan seterusnyabergerak melalui saluran penghadaman, memasuki usus kecil. Di sini ia dipecahkan sepenuhnya di bawah pengaruh jus usus, serta penyerapan. Tidak seperti produk pecahan protein dan karbohidrat, bahan yang diperoleh daripada hidrolisis lemak diserap ke dalam limfa. Gliserin dan sabun, selepas melalui sel-sel mukosa usus, bergabung semula untuk membentuk lemak.
Merumuskan, kami perhatikan bahawa sumber tenaga utama untuk tubuh manusia dan haiwan adalah protein, lemak, karbohidrat. Ia adalah terima kasih kepada karbohidrat, metabolisme protein, disertai dengan pembentukan tenaga tambahan, bahawa organisma hidup berfungsi. Oleh itu, anda tidak boleh berdiet untuk masa yang lama, mengehadkan diri anda dalam mana-mana unsur surih atau bahan tertentu, jika tidak, ia boleh menjejaskan kesihatan dan kesejahteraan.
