Hlavními zdroji energie pro tělo jsou sacharidy, bílkoviny, minerální soli, tuky, vitamíny. Zajišťují jeho normální činnost, umožňují tělu bezproblémové fungování. Živiny jsou zdrojem energie v lidském těle. Kromě toho působí jako stavební materiál, podporují růst a reprodukci nových buněk, které se objevují místo odumírajících. Ve formě, ve které se jedí, je tělo nedokáže vstřebat a využít. Pouze voda, stejně jako vitamíny a minerální soli, se tráví a vstřebávají ve formě, ve které přicházejí.
Hlavními zdroji energie pro tělo jsou bílkoviny, sacharidy, tuky. V trávicím traktu jsou vystaveny nejen fyzikálním vlivům (mletí a drcení), ale také chemickým přeměnám, ke kterým dochází pod vlivem enzymů, které jsou ve šťávě speciálních trávicích žláz.
Struktura bílkovin
V rostlinách a zvířatech existuje určitá látka, která je základem života. Tato sloučenina je protein. Proteinová těla objevil biochemik Gerard Mulder v roce 1838. Byl to on, kdo formuloval teorii bílkovin. Slovo „protein“z řečtiny znamená „na prvním místě“. Přibližně polovina suché hmotnosti každého organismu je tvořena bílkovinami. U virů se tento obsah pohybuje od 45 do 95 procent.
Když mluvíme o tom, co je hlavním zdrojem energie v těle, nelze ignorovat molekuly bílkovin. V biologických funkcích a významu zaujímají zvláštní místo.
Funkce a umístění v těle
Asi 30 % proteinových sloučenin se nachází ve svalech, asi 20 % se nachází ve šlachách a kostech a 10 % se nachází v kůži. Pro organismy jsou nejdůležitější enzymy, které řídí metabolické chemické procesy: trávení potravy, činnost žláz s vnitřní sekrecí, činnost mozku a činnost svalů. I malé bakterie obsahují stovky enzymů.
Proteiny jsou nezbytnou součástí živých buněk. Obsahují vodík, uhlík, dusík, síru, kyslík a některé obsahují i fosfor. Povinným chemickým prvkem obsaženým v molekulách bílkovin je dusík. Proto se tyto organické látky nazývají sloučeniny obsahující dusík.
Vlastnosti a transformace bílkovin v těle
Úderv trávicím traktu se rozkládají na aminokyseliny, které se vstřebávají do krevního řečiště a používají se k syntéze peptidu specifického pro organismus, poté se oxidují na vodu a oxid uhličitý. Když teplota stoupne, molekula proteinu koaguluje. Jsou známy molekuly, které se mohou rozpustit ve vodě pouze zahřátím. Takové vlastnosti má například želatina.
Po vstřebání se potrava dostává nejprve do dutiny ústní, poté se pohybuje jícnem a dostává se do žaludku. Obsahuje kyselou reakci prostředí, kterou zajišťuje kyselina chlorovodíková. Žaludeční šťáva obsahuje enzym pepsin, který štěpí molekuly bílkovin na albumózy a peptony. Tato látka je aktivní pouze v kyselém prostředí. Potrava, která se dostala do žaludku, je schopna v něm setrvat 3-10 hodin v závislosti na stavu agregace a povaze. Pankreatická šťáva má zásaditou reakci, obsahuje enzymy, které dokážou štěpit tuky, sacharidy, bílkoviny.
Mezi jeho hlavními enzymy je izolován trypsin, který se nachází v pankreatické šťávě ve formě trypsinogenu. Není schopen štěpit bílkoviny, ale při kontaktu se střevní šťávou se mění v účinnou látku – enterokinázu. Trypsin štěpí bílkoviny na aminokyseliny. Zpracování potravy v tenkém střevě končí. Pokud se v duodenu a v žaludku tuky, sacharidy, bílkoviny téměř úplně rozloží, pak v tenkém střevě dochází k úplnému rozkladu živin, vstřebávání reakčních produktů do krve. Proces se provádí prostřednictvím kapilár, z nichž každáse přibližuje ke klkům umístěným na stěně tenkého střeva.
Proteinový metabolismus
Poté, co je protein v trávicím traktu zcela rozložen na aminokyseliny, jsou absorbovány do krevního řečiště. Obsahuje také malé množství polypeptidů. Ze zbytků aminokyselin v těle živé bytosti se syntetizuje specifický protein, který člověk nebo zvíře potřebuje. Proces tvorby nových proteinových molekul probíhá v živém organismu nepřetržitě, protože odumírající buňky kůže, krve, střev a sliznic jsou odstraňovány a na jejich místě se tvoří mladé buňky.
Aby mohly být bílkoviny syntetizovány, je nutné, aby se s potravou dostaly do trávicího traktu. Pokud je polypeptid zaveden do krve a obchází trávicí trakt, lidské tělo jej není schopno využít. Takový proces může negativně ovlivnit stav lidského těla, způsobit četné komplikace: horečku, respirační paralýzu, srdeční selhání, celkové křeče.
Proteiny nelze nahradit jinými potravinovými látkami, protože aminokyseliny jsou nezbytné pro jejich syntézu v těle. Nedostatečné množství těchto látek vede ke zpoždění nebo zastavení růstu.
Sacharidy
Začněme tím, že sacharidy jsou hlavním zdrojem energie pro tělo. Jsou jednou z hlavních skupin organických sloučenin, které našeorganismus. Tento zdroj energie živých organismů je primárním produktem fotosyntézy. Obsah sacharidů v živé rostlinné buňce může kolísat v rozmezí 1-2 procenta a v některých situacích toto číslo dosahuje 85-90 procent.
Hlavními zdroji energie živých organismů jsou monosacharidy: glukóza, fruktóza, ribóza.
Sacharidy obsahují atomy kyslíku, vodíku a uhlíku. Například glukóza – zdroj energie v těle, má vzorec C6H12O6. Existuje rozdělení všech sacharidů (podle struktury) na jednoduché a složité sloučeniny: mono- a polysacharidy. Podle počtu atomů uhlíku se monosacharidy dělí do několika skupin:
- trios;
- tetroses;
- pentoses;
- hexoses;
- heptózy.
Monosacharidy, které mají pět nebo více atomů uhlíku, mohou po rozpuštění ve vodě vytvořit kruhovou strukturu.
Hlavním zdrojem energie v těle je glukóza. Deoxyribóza a ribóza jsou sacharidy zvláště důležité pro nukleové kyseliny a ATP.
Glukóza je hlavním zdrojem energie v těle. Procesy transformace monosacharidů přímo souvisejí s biosyntézou mnoha organických sloučenin a také s procesem odstraňování toxických sloučenin z nich, které pocházejí zvenčí nebo vznikají v důsledku rozpadu molekul bílkovin.
Výrazné vlastnosti disacharidů
Monosacharidy a disacharidy jsou hlavním zdrojem energie pro tělo. Při kombinacimonosacharidy se odštěpí a produktem interakce je disacharid.
Sacharóza (třtinový cukr), m altóza (sladový cukr), laktóza (mléčný cukr) jsou typickými zástupci této skupiny.
Takový zdroj energie pro tělo, jako jsou disacharidy, si zaslouží podrobnou studii. Jsou vysoce rozpustné ve vodě a mají sladkou chuť. Nadměrná konzumace sacharózy vede k vážným poruchám v těle, a proto je tak důležité dodržovat pravidla.
Polysacharidy
Výborným zdrojem energie pro tělo jsou látky jako celulóza, glykogen, škrob.
Za prvé, kteroukoli z nich lze považovat za zdroj energie pro lidské tělo. V případě jejich enzymatického štěpení a rozpadu se uvolňuje velké množství energie, kterou využívá živá buňka.
Tento zdroj energie pro tělo plní další důležité funkce. Jako stavební materiál se používá například chitin, celulóza. Polysacharidy jsou pro tělo vynikající jako rezervní sloučeniny, protože se nerozpouštějí ve vodě, nemají chemický a osmotický účinek na buňku. Takové vlastnosti jim umožňují přetrvávat po dlouhou dobu v živé buňce. Při dehydrataci jsou polysacharidy schopny zvýšit množství skladovaných produktů díky úspoře objemu.
Takový zdroj energie pro tělo je schopen odolat patogenním bakteriím, které se do těla dostávají s potravou. V případě potřeby při hydrolýze přeměna rezervpolysacharidy na jednoduché cukry.
Výměna sacharidů
Jak se chová hlavní zdroj energie v těle? Sacharidy jsou dodávány ve větší míře ve formě polysacharidů, například ve formě škrobu. V důsledku hydrolýzy z něj vzniká glukóza. Monosacharid se vstřebává do krve, díky několika mezireakcím se rozkládá na oxid uhličitý a vodu. Po konečné oxidaci se uvolňuje energie, kterou tělo využívá.
Proces štěpení sladového cukru a škrobu probíhá přímo v dutině ústní, enzym ptyalin působí jako katalyzátor reakce. V tenkém střevě se sacharidy rozkládají na monosacharidy. Do krve se vstřebávají především ve formě glukózy. Proces probíhá v horních střevech, ale v těch spodních nejsou téměř žádné sacharidy. Spolu s krví vstupují sacharidy do portální žíly a dostávají se do jater. V případě, že koncentrace cukru v lidské krvi je 0,1 %, sacharidy procházejí játry a končí v celkovém oběhu.
Je nutné udržovat konstantní množství cukru v krvi blízko 0,1%. Při nadměrném příjmu sacharidů do krve se nadbytek hromadí v játrech. Podobný proces je doprovázen prudkým poklesem hladiny cukru v krvi.
Změna tělesného cukru
Pokud je v potravinách přítomen škrob, nevede to k velkým změnám krevního cukru, protože proces hydrolýzy polysacharidu trvá dlouho. Pokud dávka cukru opustí asi 15-200 gramů, dochází k jeho prudkému nárůstuobsah v krvi. Tento proces se nazývá alimentární nebo nutriční hyperglykémie. Přebytečný cukr je vylučován ledvinami, takže moč obsahuje glukózu.
Ledviny začnou odstraňovat cukr z těla, pokud jeho hladina v krvi dosáhne rozmezí 0,15-0,18%. K podobnému jevu dochází při jednorázovém použití značného množství cukru, prochází dostatečně rychle, aniž by to vedlo k vážnému narušení metabolických procesů v těle.
Pokud je narušena intrasekreční práce slinivky břišní, dochází k onemocnění, jako je diabetes mellitus. Je doprovázena výrazným zvýšením množství cukru v krvi, což vede ke ztrátě schopnosti jater zadržovat glukózu, v důsledku čehož je cukr z těla vylučován močí.
Ve svalech se může ukládat značné množství glykogenu, zde je zapotřebí při provádění chemických reakcí, ke kterým dochází při svalových kontrakcích.
O důležitosti glukózy
Hodnota glukózy pro živý organismus není omezena na energetickou funkci. Potřeba glukózy se zvyšuje s těžkou fyzickou prací. Tato potřeba je uspokojena rozkladem glykogenu v játrech na glukózu, která vstupuje do krevního řečiště.
Tento monosacharid se také nachází v protoplazmě buněk, proto je nezbytný pro tvorbu nových buněk, glukóza je zvláště důležitá během procesu růstu. Tento monosacharid má zvláštní význam pro plné fungování centrálního nervového systému. Jakmile koncentrace cukru v krvi klesne na 0,04 %,objevují se křeče, člověk ztrácí vědomí. To je přímým potvrzením toho, že pokles hladiny cukru v krvi způsobuje okamžité narušení činnosti centrálního nervového systému. Pokud je pacientovi vstříknuta do krve glukóza nebo je mu nabídnuto sladké jídlo, všechny poruchy zmizí. Při dlouhodobém poklesu hladiny cukru v krvi se rozvíjí hypoglykémie. To vede k vážnému narušení těla, které může způsobit smrt.
Tlustý ve zkratce
Tuky lze považovat za další zdroj energie pro živý organismus. Obsahují uhlík, kyslík a vodík. Tuky mají složitou chemickou strukturu, jsou to sloučeniny vícesytného alkoholu glycerolu a mastných karboxylových kyselin.
Během trávicího procesu se tuk rozkládá na jednotlivé části, ze kterých byl získán. Jsou to tuky, které jsou nedílnou součástí protoplazmy, jsou obsaženy v tkáních, orgánech, buňkách živého organismu. Jsou právem považovány za vynikající zdroj energie. Rozklad těchto organických sloučenin začíná v žaludku. Žaludeční šťáva obsahuje lipázu, která přeměňuje molekuly tuku na glycerol a karboxylovou kyselinu.
Glycerin se dokonale vstřebává, protože je dobře rozpustný ve vodě. Žluč se používá k rozpouštění kyselin. Pod jeho vlivem se účinnost lipázy na tuk zvyšuje až 15-20krát. Ze žaludku se potrava přesouvá do dvanáctníku, kde se působením šťávy dále štěpí na produkty, které se mohou vstřebat do lymfy a krve.
Další potravinářská kašese pohybuje trávicím traktem, vstupuje do tenkého střeva. Zde se vlivem střevní šťávy a vstřebáváním zcela rozloží. Na rozdíl od produktů rozkladu bílkovin a sacharidů se látky získané hydrolýzou tuků vstřebávají do lymfy. Glycerin a mýdlo se po průchodu buňkami střevní sliznice opět spojí a vytvoří tuk.
Shrneme-li, poznamenáváme, že hlavními zdroji energie pro lidské tělo a zvířata jsou bílkoviny, tuky a sacharidy. Živý organismus funguje díky metabolismu sacharidů, bílkovin, doprovázenému tvorbou další energie. Proto byste neměli držet diety po dlouhou dobu a omezovat se v jakémkoli konkrétním stopovém prvku nebo látce, jinak to může nepříznivě ovlivnit zdraví a pohodu.
