Il metabolismo e l'energia coinvolgono un complesso di complesse reazioni biochimiche, che può essere abbastanza difficile da comprendere per una persona normale. Questo articolo aiuterà a capire quali processi avvengono nel corpo con i composti necessari che consumiamo con il cibo e che influenzano il nostro metabolismo.
Contenuto materiale:
Caratteristiche generali del metabolismo e dell'energia
Lo scambio di energia e il metabolismo procedono secondo lo schema generale:
- l'assunzione di sostanze nel corpo, la sua conversione e assorbimento;
- usare nel corpo;
- rimozione o conservazione del surplus.
Tutti i processi metabolici sono divisi in 2 tipi:
- Assimilazione (metabolismo plastico, anabolismo) - la formazione di composti specifici per il corpo dalle sostanze ricevute al suo interno.
- Dissimilazione: i processi di decomposizione di composti organici complessi in composti più semplici, da cui si formeranno quindi nuove sostanze speciali. Le reazioni di dissimilazione avvengono con il rilascio di energia, quindi la totalità di questo tipo di processo è anche chiamata scambio di energia o catabolismo.
Questi processi sono opposti l'uno all'altro, ma sono strettamente correlati. Procedono continuamente, fornendo vita normale. Il sistema nervoso è responsabile della regolazione del metabolismo e dell'energia. Il dipartimento principale del sistema nervoso centrale, che controlla tutti i tipi di metabolismo, è l'ipotalamo.
I principali tipi
A seconda delle forme di composti che subiscono una trasformazione nel corpo, si distinguono diversi tipi di metabolismo. Ognuno di loro ha le sue specifiche.
proteine
Le proteine o i peptidi sono polimeri formati da aminoacidi.
Esegui molte funzioni vitali:
- strutturale (presente nella struttura delle cellule tissutali che compongono il corpo umano);
- enzimatico (gli enzimi sono proteine coinvolte in quasi tutti i processi biochimici);
- motore (l'interazione di peptidi di actina e miosina fornisce tutti i movimenti);
- energia (decomporre, rilasciare energia);
- protettivo (le proteine - le immunoglobuline sono coinvolte nella formazione dell'immunità);
- partecipare alla regolamentazione del bilancio idrico-salino;
- trasporto (fornire consegna di gas, sostanze biologicamente attive, medicine, ecc.).
Una volta nel corpo con il cibo, le proteine si decompongono in aminoacidi, da cui vengono quindi sintetizzati nuovi peptidi caratteristici del corpo. Con un piccolo apporto di proteine con il cibo, 10 dei 20 aminoacidi necessari possono essere prodotti dall'organismo, il resto è indispensabile.
Fasi del metabolismo delle proteine:
- assunzione di proteine dal cibo;
- la scomposizione dei peptidi in amminoacidi nel tratto digestivo;
- spostando quest'ultimo sul fegato;
- distribuzione di aminoacidi nei tessuti;
- biosintesi di peptidi specifici;
- escrezione di aminoacidi non utilizzati sotto forma di sali dal corpo.
grassi
I tipi di metabolismo ed energia nel corpo umano comprendono il metabolismo dei grassi. I grassi sono composti di glicerolo e acidi grassi. Per molto tempo si è creduto che il loro uso non fosse necessario per il pieno funzionamento del corpo. Tuttavia, alcuni tipi di tali sostanze contengono componenti anti-sclerotici significativi.
I grassi, essendo un'importante fonte di energia, aiutano a trattenere le proteine nel corpo, che iniziano ad essere utilizzate per produrlo con una mancanza di carboidrati e lipidi. I grassi sono essenziali per l'assorbimento delle vitamine A, E, D. Inoltre, i lipidi sono contenuti nel citoplasma e nella parete cellulare.
Il valore biologico dei grassi è determinato dal tipo di acidi grassi con cui sono stati formati. Questi acidi possono avere due tipi:
- I saturi, non avendo doppi legami nella loro struttura, sono considerati i più dannosi, poiché un consumo eccessivo di alimenti con un alto contenuto di questo tipo di acido può causare aterosclerosi, obesità e altre malattie. Presente in burro, panna, latte, carne grassa.
- Insaturi: benefici per il corpo. Questi includono acidi omega-3, -6 e -9. Aiutano a rafforzare l'immunità, ripristinare i livelli ormonali, prevenire la deposizione di colesterolo, migliorare l'aspetto di pelle, unghie e capelli. Le fonti di tali composti sono oli di varie piante e olio di pesce.
Fasi del metabolismo lipidico:
- l'assunzione di grassi nel corpo;
- rottura del tratto digestivo in glicerolo e acidi grassi;
- la formazione di lipoproteine nel fegato e nell'intestino tenue;
- trasporto di lipoproteine nei tessuti;
- la formazione di lipidi cellulari specifici.
L'eccedenza di grasso si deposita sotto la pelle o intorno agli organi interni.
carboidrati
I carboidrati o gli zuccheri sono la principale fonte di energia nel corpo.
Metabolismo dei carboidrati:
- la conversione dei carboidrati nel tratto digestivo in zuccheri semplici, che vengono poi assorbiti;
- la conversione del glucosio in glicogeno, il suo accumulo nel fegato e nei muscoli o l'uso per generare energia;
- la conversione del glicogeno in glucosio da parte del fegato in caso di calo della glicemia;
- la creazione di glucosio da componenti non carboidrati;
- la conversione del glucosio in acidi grassi;
- decomposizione dell'ossigeno del glucosio in anidride carbonica e acqua.
In caso di consumo eccessivo di alimenti ricchi di glucosio, il carboidrato viene convertito in lipidi. Si depositano sotto la pelle e possono essere utilizzati per trasformare ulteriormente l'energia nelle cellule.
Il valore di acqua e sali minerali
Il metabolismo del sale d'acqua è un complesso di processi di assunzione, uso e rimozione di acqua e minerali. La maggior parte del fluido entra nel corpo dall'esterno. E inoltre viene rilasciato in piccoli volumi nel corpo durante la decomposizione dei nutrienti.
Funzioni dell'acqua nel corpo:
- strutturale (un componente necessario di tutti i tessuti);
- dissoluzione e trasporto di sostanze;
- fornendo molte reazioni biochimiche;
- un componente essenziale di fluidi biologici;
- fornisce un costante equilibrio sale-acqua, partecipa alla termoregolazione.
Il liquido viene escreto dal corpo usando polmoni, ghiandole sudoripare, sistema urinario e intestino.
I sali minerali ottenuti con il cibo possono essere suddivisi in macro e microelementi. Il primo include minerali contenuti in quantità significative - magnesio, calcio, sodio, fosforo e altri. Gli elementi di traccia sono necessari al corpo in una quantità molto piccola. Questi includono ferro, manganese, zinco, iodio e altri elementi.
La mancanza di minerali può influire negativamente sull'attività di vari sistemi corporei. Quindi, con una carenza di magnesio e potassio, malfunzionamento del sistema nervoso centrale, si osservano i muscoli (incluso il miocardio). Una mancanza di calcio e fosforo può influenzare la forza ossea e la carenza di iodio può influire sulla funzione tiroidea. Le violazioni del bilancio idrico-salino possono causare urolitiasi.
vitamine
Le vitamine sono un grande gruppo di composti semplici necessari per il pieno funzionamento di tutti i sistemi del corpo.
Le vitamine sono divise in 2 gruppi:
- solubile in acqua (vitamine del gruppo B, vitamina C e PP) che non si accumulano nel corpo;
- liposolubile (A, D, E) avente una simile proprietà di accumulo.
Alcuni composti (vitamina B12, acido folico) sono prodotti dalla microflora intestinale. Molte vitamine fanno parte di vari enzimi, senza i quali l'attuazione di processi biochimici è impossibile.
Fasi di scambio di vitamine:
- assunzione di cibo;
- trasferirsi nel luogo di accumulo o smaltimento;
- conversione in coenzima (un componente di un enzima di origine non proteica);
- la combinazione di coenzima e apoenzima (parte proteica dell'enzima).
Con una mancanza di vitamina, si sviluppa ipovitaminosi, con un eccesso - ipervitaminosi.
Scambio di energia
Il metabolismo energetico (catabolismo) è un complesso di reazioni di decomposizione di nutrienti complessi a quelli più semplici con il rilascio di energia, senza i quali crescita e sviluppo, movimento e altre manifestazioni di attività vitale sono impossibili. L'energia risultante viene accumulata sotto forma di ATP (fonte di energia universale negli organismi viventi), che è contenuta in tutte le cellule.
La quantità di energia rilasciata dopo aver mangiato un prodotto alimentare è chiamata il suo valore energetico. Questo indicatore è misurato in chilocalorie (kcal).
Lo scambio di energia avviene in più fasi:
- Preparatorio. Implica la scomposizione di nutrienti complessi nel tratto digestivo in quelli più semplici.
- La fermentazione senza ossigeno è la trasformazione del glucosio senza la partecipazione dell'ossigeno. Il processo si svolge nel citoplasma delle cellule. I prodotti finali dello stadio sono 2 molecole di ATP, acqua e acido piruvico.
- Ossigeno o fase aerobica. Passa nei mitocondri (organelli speciali delle cellule), mentre l'acido piruvico si decompone con la partecipazione di ossigeno, formando 36 molecole di ATP.
termotassi
La termoregolazione è la capacità di un organismo vivente di mantenere una temperatura corporea costante, che è un indicatore importante dello scambio di calore. Perché questo indicatore sia stabile, deve essere rispettata la parità tra trasferimento di calore e produzione di calore.
Produzione di calore - il rilascio di calore nel corpo. La sua fonte è il tessuto in cui si verificano reazioni con il rilascio di energia. Quindi, il fegato svolge un ruolo importante nella termoregolazione, poiché in esso vengono eseguiti molti processi biochimici.
Il trasferimento di calore o la regolazione fisica possono avvenire in tre modi:
- conduzione del calore - trasferimento di calore verso l'ambiente e gli oggetti a contatto con la pelle;
- radiazione di calore - il trasferimento di calore nell'aria e negli oggetti circostanti mediante radiazione dei raggi infrarossi (termici);
- evaporazione - trasferimento di calore attraverso l'evaporazione dell'umidità con il sudore o nel processo di respirazione.
Cosa influenza il processo metabolico
Il metabolismo di ciascun organismo specifico ha le sue caratteristiche. Il tasso metabolico è determinato da diversi fattori:
- genere (di solito negli uomini i processi metabolici sono leggermente più veloci che nelle donne);
- fattore genetico;
- la percentuale di massa muscolare (le persone con muscoli sviluppati hanno bisogno di più energia per il lavoro muscolare, quindi i processi che si verificano saranno più veloci);
- età (nel corso degli anni, il tasso metabolico diminuisce);
- sfondo ormonale.
Un grande impatto sul processo metabolico è fornito dalla nutrizione. Qui, sia la dieta che l'assunzione di cibo sono importanti. Per il corretto funzionamento del corpo, è necessaria la quantità ottimale di proteine consumate, grassi, carboidrati, vitamine, minerali e fluidi. È importante ricordare che mangiare un po 'meglio, ma spesso, poiché le lunghe pause tra i pasti aiutano a rallentare il metabolismo, il che significa che possono portare all'obesità.
