Обмен веществ. Витамины. Обмен веществ и энергии

Обмен веществ (метаболизм) – совокупность химических превращений веществ и энергии в живых организмах и обмен ими между организмом и окружающей средой.

Обмен веществ и энергии - основной признак отличия живой природы и неживой.

Человек нуждается в постоянном поступлении: кислорода, белков, жиров, углеродов, минеральных солей, витаминов.

Обмен веществ и энергии - это совокупность ассимиляции и диссимиляции

Диссимиляция (катаболизм) – это процессы расщепления, распада сложных веществ, входящих в состав клетки.

Ассимиляция (анаболизм)– это процессы восстановления, синтеза сложных веществ и усвоение веществ клетками.

Энергия высвобождается в процессе диссимиляции – распада белков, жиров, углеродов. При этом образуются конечные продукты распада: вода, углекислый газ, азот. Расщепление идет путем окисления. При окислении – 1 гр жиров выделяется - 9,3 ккал, углеводов - 4,1 ккал, белков - 4,1 ккал.

Освобождающаяся энергия используется для следующего:

• синтетических процессов, построения клеток;

• процессов жизнедеятельности (сокращения мышц, проведения нервных импульсов, синтеза ферментов и гормонов);

• перехода в тепло.

Обмен веществ ускоряется при гипертрофии щитовидной железы (человек много ест, но худеет). Обмен веществ замедляется при недостаточности щитовидной железы и гипофиза - наступает гипофизарное ожирение.

Энерготраты человека (около 2800 – 3200 ккал при умственном труде)

Основной обмен – это

минимальное количество энергии, необходимое для поддержания работы внутренних органов, нормальной жизнедеятельности организма в состоянии покоя. Составляет1800 ккал, это постоянная величина.

Рабочая прибавка:

- затраты энергии на прием и переваривание пищи;

- затраты энергии на поддержание температуры тела при понижении температуры окружающей среды;

- затраты энергии на мышечную работу;

- затраты энергии на деятельность человека.

Составляет около 1200 -1400 ккал, может меняться.

Важную роль в обмене энергии играет АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). Энергия, получаемая из органических веществ, накапливается в виде АТФ, которая есть в каждой клетке (больше в скелетных мышцах – 0,5 %). АТФ – главный источник энергии для функций клеток и организма в целом.

АТФ расщепляется на АДФ (аденозиндифосфорную кислоту) и фосфорную кислоту, при этом высвобождается много энергии.

Обмен веществвключает в себя: обмен белков, жиров, углеводов, воды и минеральных солей.

Питательными веществами пищи называют белки, жиры и углеводы. Обмен белков

Белки – это сложные органические вещества, состоящие из аминокислот.

Аминокислоты (их 22) подразделяют на заменимые и незаменимые.

Заменимые аминокислоты(их 12) могут синтезироваться в организме (аланин, цистеин, глицин и др.).

Незаменимые аминокислотыне могут синтезироваться и должны постоянно поступать с пищей (их 10) (валин, триптофан, лизин, аргинин, лейцин и др.).

Биологическая ценность белковопределяется содержанием в них незаменимых аминокислот.

По происхождениюбелки делятся наживотныеирастительные. Наибольшее количество незаменимых аминокислот содержится в белках животного происхождения (мясе, рыбе, яйцах, молоке, твороге, сыре), поэтому они считаются наиболее биологически ценными.

Растительных белков много в бобовых (сое, фасоли, бобах, горохе), орехах, гречке, рисе, овсяной крупе, пшеничной муке.

Функции белков:

- пластическая (строительная) – построение клеток и тканей организма, основная функция;

- каталитическая (ферментативная) – ускоряют биохимические процессы в организме (все ферменты являются белками);

- защитная: образование антител, обеспечивают свертывание крови, связывают токсины и яды;

- транспортная – перенос кислорода и удаление углекислого газа (гемоглобин), липопротеиды осуществляют транспорт жиров;

- передача наследственных свойств – входят в состав нуклеопротеидов;

- регуляторная (гуморальная регуляция) - поддержание гомеостаза и баланса в организме, при помощи различных гормонов белковой природы;

- поддержание онкотического давления плазмы крови;

- энергетическая – обеспечивают энергией все жизненные процессы (при расщеплении 1 гр белков высвобождается 4,1 ккал).

Расщепление и всасывание белков в организме

Белки, поступающие в организм с пищей, расщепляются в желудке протеолитическими ферментами желудочного сока (пепсином, гастриксином, химозином) до пептидов, пептонов, альбумоз, а затем в тонком кишечнике ферментами кишечного (пептидазой) и поджелудочного соков (трипсином и химотрипсином) до аминокислот. При этом 1г белков дает 4,1 ккал энергии.

Аминокислоты всасываются в тонком кишечнике в кровь.

Затем из аминокислот в организме синтезируются собственные белки тканей организма. Белки не откладываются в запас.

Количество белка, распавшегося в организме, определяют по содержанию азота в моче.

Азотистое равновесие– это состояние белкового обмена, при котором количество усвоенного белка (азота) соответствует массе белка, распавшегося в организме.

Положительный азотистый баланс– это состояние белкового обмена, при котором количество белка, поступившего в организм, превышает количество белка, выделившегося из организма (при избытке белков в пище, у беременных, у детей, при выздоровлении, заболеваниях почек).

Отрицательный азотистый баланс– это состояние белкового обмена, при котором количество поступившего в организм белка меньше, чем количество выделившегося белка (при белковом голодании, лихорадках, при распаде белков в организме, эндокринных заболеваниях, заболеваниях почек).