Поделиться Поделиться

Обмін речовин і енергії. Харчування. Теплообмін

Обмін речовин і енергії, чи метаболізм, – сукупність хімічних і фізичних перетворень речовин і енергії, які забезпечують життєдіяльність організму. Енергія, що виділяється в процесі метаболізму, необхідна для здійснення роботи (механічної, хімічної, електроосмотичної), росту, розвитку й забезпечення структури та функції клітиннних елементів (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Схема обміну речовин та енергії в організмі:

Q1- первинна теплота; Q2 – вторинна теплота; А – робота

Метаболізм забезпечує відновлення втрачених організмом мінеральних та органічних сполук, які розпадаються, постачає організм енергією.

Обмін речовин складається з процесів асиміляції та дисиміляції. Асиміляція (анаболізм) – процес засвоєння організмом речовин, під час якого витрачається енергія. Дисиміляція (катаболізм) – процес розпаду складних органічних сполук, під час якого витрачається енергія.

Процеси асиміляції та дисиміляції нерозривно пов'язані поміж собою. У період росту переважає асиміляція. У дорослому організмі встановлюється відносна рівновага поміж процесами обміну речовин. У похилому віці асиміляція відстає від дисиміляції. Порушення нормальних співвідношень поміж процесами катаболізму та анаболізму спостерігаються при захворюваннях.

В середньому, за 70 років свого життя людина випиває близько 50 тонн води, з'їдає 2,5 тонни білків, більше 2 тонн жирів, 10 тонн вуглеводів і 0,2-0,3 тонни кухонної солі!

Обмін білків

Білки (протеїни) – високомолекулярні сполуки, побудовані з амінокислот. Білки виконують в організмі багато функцій.

Структурна, чи пластична функція: білки є головною складовою частиною всіх клітин і міжклітинних структур.

Каталітична, чи ферментативна функція білків: здатність прискорювати біохімічні реакції в організмі. Усі відомі ферменти є білками.

Захисна функція білків: утворення імунних тіл (антитіл) при надходженні до організму чужорідного білка (наприклад бактерії). Білки зв'язують токсини та отрути, що потрапляють в організм, забезпечують зсідання крові й зупинку кровотечі при пораненнях.

Транспортна функція: перенесення багатьох речовин. Постачання клітин киснем та видалення вуглекислого газу з організму забезпечується білком – гемоглобіном, ліпопротеїди забезпечують транспорт жирів тощо.

Функцією білків є передача спадкової інформації, у якій провідну дію виконують нуклеопротеїди. До складу нуклеопротеїдів входять нуклеїнові кислоти.

Регуляторна функція білків: підтримка біологічних констант в організмі, забезпечується впливом різних гормонів білкової природи.

Енергетична роль білків: забезпечення енергією всіх життєвих процесів в організмі. Окислення 1 г білка в організмі забезпечує виділення 4,1 ккал (17,16 кДж).

Індивідуальна специфічність білків. Білки різних людей мають індивідуальну специфічність. Це підтверджується утворенням імунних тіл в організмі людини при пересадці органів. У результаті може виникнути реакція відторгнення пересадженого органа. Індивідуальні відмінності в складі білків передаються в спадок Порушення генетичного коду може стати причиною важких спадкових хвороб.

Потреба в білках. В організмі постійно відбувається синтез та розпад білків. Джерелом синтезу нового білка є білки їжі. У травному тракті білки розщеплюються ферментами до амінокислот і в тонкій кишці відбувається їх всмоктування. Одночасно з амінокислотами можуть всмоктуватись і пептиди. З амінокислот і пептидів клітини синтезують білок, характерний для цього організму. Білки не можуть бути замінені іншими харчовими продуктами, їх синтез в організмі можливий лише з амінокислот. Білок може замінювати жири та вуглеводи, оскільки використовується для синтезу цих сполук Добова потреба в білках – 80-100 г.

Біологічна цінність білків. У різних природних джерелах білка (рослинних та тваринних) налічується близько 80 амінокислот. У харчових продуктах, які використовує людина, міститься тільки 20 амінокислот. Не всі амінокислоти, що входять до складу білків, є рівноцінними для людини. Деякі амінокислоти не можуть синтезуватися в організмі людини і повинні надходити з їжею в готовому вигляді. їх називають незамінними амінокислотами. До них відносяться: валін, метіонін, треонін, лейцин, ізолейцин, фенілаланін, триптофан і лізин, а у дітей також аргінін і гістидин. Нестача незамінних амінокислот в їжі призводить до порушення білкового обміну в організмі. Замінні амінокислоти в основному синтезуються в організмі.

Білки містять різні амінокислоти в різних співвідношеннях. До складу їжі тваринного походження входить більше незамінних амінокислот, ніж до складу рослинної їжі. Білки, які містять весь необхідний набір амінокислот, називаються біологічно повноцінними білками. Найвища біологічна цінність білків молока, яєць, риби, м'яса. Біологічно неповноціними називають білки, у складі яких відсутня хоча б одна амінокислота, яка не може бути синтезована в організмі. Неповноціними є білки кукурудзи, пшениці, ячменю.

Азотний баланс

Азот потрапляє в організм тільки з білковою їжею, в інших поживних речовинах він не міститься. Засвоєння азоту визначають за різницею вмісту азоту в спожитій їжі і в калі. Знаючи кількість засвоєного азоту, легко підрахувати загальну кількість засвоєного організмом білка, оскілки в білку міститься в середньому 16 % азоту, тобто 1 грам азоту міститься в 6,25 г білка. Таким чином, помноживши знайдеу кількість азоту на 6,25 (білковий коефіцієнт), дозволяється визначити кількість білка. Для визначення кількості зруйнованого білка необхідно знати загальну кількість азоту, виведеного з організму. Азотовмісні продукти білкового обміну (сечовина, сечова кислота, креатинін тощо) виділяються головним чином із сечею та частково з потом. В умовах звичного, неінтенсивного потовиділення на кількість азоту в поті дозволяється не звертати увагу. Таким чином, кількість азоту в сечі є надійним показником кількості незворотного розпаду білків і амінокислот.

Азотний баланс – різниця поміж кількістю засвоєного азоту і кількістю азоту, виведеного з організму. Розрізняють азотну рівновагу, позитивний і негативний азотний баланс.

Азотна рівновага – кількість виділеного азоту дорівнює кількості азоту, що надійшов в організм. Азотна рівновага спостерігається у здорової дорослої людини.

Позитивний азотний баланс – кількість виведеного азоту значно менша, ніж засвоєного (затримка азоту в організмі). Позитивний азотний баланс відзначається в дітей (підсилений ріст), у жінок під час вагітності, при інтенсивній спортивній підготовці (збільшення м'язової тканини), при загоюванні ран чи видужуванні після важкого захворювання.

Негативний азотний баланс (азотний дефіцит) – кількість виділеного азоту більша від кількості засвоєного. Негативний азотний баланс спостерігається при білковому голодуванні, порушенні регуляції білкового обміну.

Білковий мінімум – мінімальна кількість спожитого білка, за якої підтримується азотна рівновага (25-35 г на добу). У зв'язку з тим, що не весь білок їжі завоюється і не всі білки містять необхідний набір незамінних амінокислот, то білка необхідно вживати більше, ніж білковий мінімум. Добовий раціон дорослої людини повинен містити білковий оптимум, котрий становить 1 г білка на кілограм маси тіла (табл. 11.1). При цьому білки тваринного походження повинні становити не менше 30 %.

← Предыдущая страница | Следующая страница →