Обмен веществ и энергии в организме

Обмен веществ и энергии  в организме.

Обмен веществ, или метаболизм – совокупность химических реакций  в организме, которые обеспечивают его веществом и энергией, необходимыми для жизнедеятельности.

Процесс включает два последовательных этапа.

1. Включает переваривание и всасывание, хим. изменения, проводящие вещество , поступившее алиментарным путем (с пищей), к состоянию,  в котором оно может проникнуть во внутреннюю среду, и собственно всасывание.
2. Включает превращения, которым подвергается всасывшиеся вещества в толще слизистой тонкого кишечника или после транспортировки в ткани. ( обозначали как промежуточный обмен.)

Процесс метаболизма включает:

Анаболизм (пластический обмен): образование сложных веществ  из простых соединений; сопровождается потреблением энергии;

- катаболизм ( энергетический обмен): образование из простых соединений сложных; сопровождается высвобождением энергии.

При окислительной – восстановительных процессах (гидролиз углеводов , жиров, белков) высвободившаяся энергия затрачивается на синтез АТФ – универсально аккумулятора энергии. Т.к. источник энергии, используемый организмом для выполнения всех видов работ (хим, механич, электрич, осмотической) – это энергия хим. связи. Эти процессы протекают в митохондриях.

Метаболизм  углеводов. Источник – пища растительного происхождения (мучные изделия, крупы, картофель- крахмал , сахар , и свекла – сахароза , животного происхождения – молоко (лактоза).

Сут. Потребность: 400-500г.

Переваривание углеводов начинается в ротовой полости (кратковременное воздействие амилаза слюны), но основной процесс происходит в тонком кишечнике (воздействие амилаза при железы). Образующиеся дисахариды расщепляется ферментами кишечного сока, действуя на поверхности клеток ( пристеночное пищеварение).

Моносахариды всасываются  путем облеченной диффузии в кровь  – это глюкоза. С кровью, оттекающей от кишечника, по воротной вене она  доставляется в печень, частично задерживается  клетками печени, частично поступает  в общий кровоток и доставляется клеткам др. органов и тканей.

Превращение глюкозы в тканях: распад и высвобождение Е, занасание в форме АТФ. Глюкоза – источник Е в клетке.

Глюкоза – основной углевод  крови. Нормогликемия – 3,3- 5,5 ммоль/л.

Депонированная форма  глюкозы – гликоген в клетках  печени.

Глюкоза – проникнув в  клетку подвергается распаду на CO₂ и H₂O , при этом происходит высвобождение и запасание энергии и составляет биологическую сущность аэробного окисления глюкозы.

Наряду с основным путем  превращения глюкозы существует анаэробный ( в отсутствии О₂) распад. Продукт восстановления – молочная кислота. Анаэробный гликолиз источник АТФ интенсивно работающий мышечной ткани, когда аэробные расщепление глюкозы не справляется с обеспечением клетки АТФ. В эритроцитах вообще не имеющих митохондрий, потребность в АТФ удовлетворяется только за счет анаэробного распада.

Метаболизм  белков.

Источники белка в питании  человека – разм.пищ.п продукты.

Мясо – 16-24г/100г, рыба 16-21, сыры сычужные 20-35, яйца-11-14, молоко-3,5; хлеб ржаной 7-8, горох 24-27, гречневая крупа-11-14, картофель 1,2-2,0.

Биологическая ценность: пластическая, регуляторная, ферментативная, транспортная , защитная, энергетическая роль.

Потребность в белке складывается из потребности в общем азоте  и незаметных аминокислотах. Их синтез возможен только из амин-т.

Пищевая ценность белков- доступность аминокислот. А-ты большинства животных белков полностью высвобождается в процессе пищеварения и практически полностью всасывается , исключение составляют нек.белки опорных тканей (эластин, коллагель) . Ограниченная всасываемость аминокислот раст.пищи связана с высоким содержанием в ней волокон.

Существенный критерий ценности пищевого белка его аминокислотный состав: чем выше содержание незаменимых аминок-т чем

 

Процесс переваривание белков начинается в желудке при участии фермента пепсина. В кишечнике под действием F панкреатического сока (трипсин, химотрипсин) происходит глубокое расщепление белков до свободных аминок – т.

Для синтеза белков чел. необходимо наличие 20 ам-т. Из них 12 могут синтезироваться в орг-ме (заменимые), а 8 должны поступать с пищей в готовом виде ( незаменимые), их недостаток в пище приводит к нарушению белкового обмена. Это метионит, валин, изолейцин)

Сут потребность: 80-110г.

Всасывание свободных  аминок-т из кишечника происходит достаточно быстро (30-50 после приема в пищу белка). Всасывание аминокислоты попадают в портальный кровоток и , след-но, в в печень, а затем в общий кровоток.

Использование аминокислот осущ.на 3 направлением:

1. Включение в белки; 2) участие в образование биолог. активн. в-в;
2. Включение в процессы, в которых аминокислоты теряют аминокислотными карбоксигруппы:

Расщепление аминокислот, не использующихся в процессах биосинтеза, и судьба продуктов расщепление  различна, как и их структура. Есть однако процессы, в которые вовлекается все или большая часть аминокислот –дезвминирование, преаминирование и декарбоксимирование.

Дезаминирование, или отщепление аминогруппы, в этом процессе образуется аммиак.

Переаминорование аминокислоты, - реакция, в которой происходит как бы обмен аминогруппы на кетогруппу между аминокислотой и кебокиелетой. Кетокислоты , образуются при переаминировании, в зависимости от структуры, служат глюкозы и гликогены, или кетоновых тел.

Кетокислоты – углеводные скелеты аминокислот. Они вовлекается  в ЦТК, расщеплялась до CO₂ и H₂O.

Обезвреживание амеака , образующиеся при дезаминирование аминокислот осуществляется след. путями.

1. Восстановительное аминирование происходит в малом объеме и существееное обезвреживание аммиака, хотя и обеспечивает образование аминокислот.
2. Образует амидов аспарогиновой и глутаминовой кислоты -  аспарагина и глутамина.
3. Образует аминокислотных солей происходит в почечной ткани. Куда аммиак добавляется в виде амидов аспарагиновой и глутаминовой кислот. Здесь амиды гидролизуются высвобождается аммиак. Аммиак нейтрализуется путем образования солей амимония, которая удаляется с мочей.
4. Синтес мочевины – основной путь обезвреживания аммиака, осуществляется в печени.

Декарбоксилирование аминокмслот – образуют амины и SO₂  . Амины обладают высокой биологтческой активностью. Важнейшая из них многие медиаторы.

Дистомин – продукт декорбаксинилирование дистомина, устраняется F превращающим его в альдегид а аммиак.

Слизистая желудка гистомин действует активирующее на секрецию пепсиногена и HCl, медиатор аллергических реакций -  сильнейший сосудорасщирающий агент.   В б/к высвобождается из дна при травматическом шоке, а также в зоне воспаления.

Сиротания образуется из триптоорана преимущественно нейронами гапотамимуса и ствола мозга.

Функционирует как медиатор этих нейронов, сильный сосудасодержащий агент и фактор, повышающий свертываемость крови.

Дорамин – это медиатор ингибирующего типа, производная террозина. 

Нораадреналин – образуется из доролина  - выполняет роль медиатора.

Адреналин -  активирует и  запускает реакцию расщипления гликогена и липонис.

Метаболизм липидов.

Липиды поступают в организм с пищей животного и растительного происхождения.

Жир содержится     б/к пищевых жирах – соли, сливочном и растительных маслах , где на их долю приходится от 80 до 98% от общей массы.

Источник триакцирид также мясо.

Содержание жиров в  нем составляет от 3(курица) до 40 %(свинина). Богатый источник жиров куриное яйцо, особенно желток(31%).

Роль липидов в питании  определяется прежде всего тем что они являются энергетическим материалом. Это функция резервных липидов- мобильные липыды жировых депо(покислотная жировая клетчатка),  жировые капсулы внутренних органов, брыженечный жир и т.п.) а также : механическая функция заключается фиксацией антомического положения внутренных органов(жировая капсула, почки) выселение уменьшение травмирования внутренних органов и скелета при внешних воздействиях перемещение тела в пространстве и частей тела друг относительно друга терморегуляционная реализуется за счет подкожной жировой клетчатки, ограничивающий теплопатери и перегревания. Липиды учавствуют в образовании клеточных мембран вместе с жирами поступают витамины А,Е,Д,К. а также не заменимые жировые кислоты. Суточная потребность 50-60 грамм, потребность в жире измеряется от 5 до 6 грамм в зависимости от характера питания и рода деятельности.

Переваривае и всасывание липидов.

Переваривание происходит в 12- перстной кишки куда поступет липаза с поджелудочным соком. Желочью, поступают вещество, активирующее липазу. Желочные кислоты дробят комки жира , что способствует работе липазы- гидролизует эфиричные связи в липидах.

Восвобождающиеся жирные кислоты усиливают эмулирование липидов. Желочные кислоты образуют лицуллы(Д 0.5 мк) с жирными кислотами лимоноацидными чтл позволяеи им проникнуть в клетки слизистой. В толще слизистой желочные кислоты восвобождаются поступают в портальный кровоток и затем секретируются в желочные капилляры. Это позволяет использовать их повторно. За сутки 0.3 желочных кислот не всасываясь теряются с калом.

Нарушение желочеобразования приводит к тому что жиры выделяюся в перевареннои или частичнопереваренным калом.

В клетках кишечника продукты перванивания жиров поступают а процесс ресинтоза образуя липиды, свойственные данному организму. Ремитезированны   жир и продукты переваривания жира поступают в капилляры ил не в большом количестве в капилляры портальной системы.

Липиды не растворимы в  жидкостях организма поэтому  их транспорт происходит только после  вкл в состав особых частиц липопротеинов и в составе транспортных форм , липиды доставляютя к органам и тканям.

Жирные кислоты увлекаются спецпроцесс- окисление, протекающее в митохондриях, синтез ЖК протекает в цитозоле, синтез сложных липидов включает жк и глицирин и компаненты использубтся в кажестве строительных блоков более сложных соеденений. Жиры, синтезируемые в клетках кижечника в процессе пищеварения , здесь же вкл-ся липопротеины, они поступают в лимфотические капилляры кижечника, далее в лимфотическом сосудк в рыжейлу и через грудной проток в яренную вену и общий кровоток. Жиры синтезируемые в печени поступают в кровь.

В индотерии капилляров имеется f контактирующей и протекащей через орган кровью, этот f расщипляется жиры и продукты гидролтза поступают в клетки вовлекаясь в метаболические превращения. Жировые капельки образующиеся в гирлтацитах и в плазме крови поглащаются путем эндоцитозма, кишечника, жировой ткани, почек, подпочечников, разрушаются в лизосомах.

Холестирол- до 140 граммв тканях человека

Функции:

1. Структурный компанент клеточных мембран.
2. Предшедственник в синтезе дркгих стеройдов.

Источники холестерола это пища животного и растительного происхождения 0,3 грамма и биосинтес (1 грамм в сутки).

Около 80 % холестирола в сутки синтезируются в печени, 10 % в клетках кишечника и 5 % в коже.