Hlavnými zdrojmi energie pre telo sú sacharidy, bielkoviny, minerálne soli, tuky, vitamíny. Zabezpečujú jeho normálnu činnosť, umožňujú telu bezproblémové fungovanie. Živiny sú zdrojom energie v ľudskom tele. Okrem toho pôsobia ako stavebný materiál, podporujú rast a reprodukciu nových buniek, ktoré sa objavujú namiesto odumierajúcich. Vo forme, v akej sa jedia, ich telo nedokáže vstrebať a využiť. Iba voda, ako aj vitamíny a minerálne soli, sú trávené a absorbované vo forme, v ktorej prichádzajú.
Hlavnými zdrojmi energie pre telo sú bielkoviny, sacharidy, tuky. V tráviacom trakte sú vystavené nielen fyzikálnym vplyvom (mleté a drvené), ale aj chemickým premenám, ku ktorým dochádza pod vplyvom enzýmov, ktoré sú v šťave špeciálnych tráviacich žliaz.
Štruktúra bielkovín
V rastlinách a zvieratách existuje určitá látka, ktorá je základom života. Táto zlúčenina je proteín. Proteínové telieska objavil biochemik Gerard Mulder v roku 1838. Bol to on, kto sformuloval teóriu bielkovín. Slovo „proteín“z gréckeho jazyka znamená „na prvom mieste“. Približne polovicu suchej hmotnosti každého organizmu tvoria bielkoviny. Vo vírusoch sa tento obsah pohybuje od 45 do 95 percent.
Keď hovoríme o tom, čo je hlavným zdrojom energie v tele, nemožno ignorovať molekuly bielkovín. V biologických funkciách a význame zaujímajú osobitné miesto.
Funkcie a umiestnenie v tele
Asi 30 % proteínových zlúčenín sa nachádza vo svaloch, asi 20 % sa nachádza v šľachách a kostiach a 10 % sa nachádza v koži. Pre organizmy sú najdôležitejšie enzýmy, ktoré riadia metabolické chemické procesy: trávenie potravy, činnosť žliaz s vnútornou sekréciou, činnosť mozgu a činnosť svalov. Dokonca aj malé baktérie obsahujú stovky enzýmov.
Proteíny sú nevyhnutnou súčasťou živých buniek. Obsahujú vodík, uhlík, dusík, síru, kyslík a niektoré obsahujú aj fosfor. Povinným chemickým prvkom obsiahnutým v molekulách bielkovín je dusík. Preto sa tieto organické látky nazývajú zlúčeniny obsahujúce dusík.
Vlastnosti a transformácia bielkovín v tele
Úderv tráviacom trakte sa rozkladajú na aminokyseliny, ktoré sa vstrebávajú do krvného obehu a používajú sa na syntézu peptidu špecifického pre organizmus, potom sa oxidujú na vodu a oxid uhličitý. Keď teplota stúpa, molekula proteínu koaguluje. Sú známe molekuly, ktoré sa môžu rozpustiť vo vode iba pri zahriatí. Takéto vlastnosti má napríklad želatína.
Po vstrebaní sa potrava dostáva najskôr do ústnej dutiny, potom sa pohybuje cez pažerák a dostáva sa do žalúdka. Obsahuje kyslú reakciu prostredia, ktorú zabezpečuje kyselina chlorovodíková. Žalúdočná šťava obsahuje enzým pepsín, ktorý rozkladá molekuly bielkovín na albumózy a peptóny. Táto látka je aktívna iba v kyslom prostredí. Potrava, ktorá sa dostala do žalúdka, je schopná v ňom zotrvať 3-10 hodín v závislosti od stavu agregácie a povahy. Pankreatická šťava má zásaditú reakciu, obsahuje enzýmy, ktoré dokážu štiepiť tuky, sacharidy, bielkoviny.
Z jeho hlavných enzýmov je izolovaný trypsín, ktorý sa nachádza v pankreatickej šťave vo forme trypsinogénu. Nie je schopný štiepiť bielkoviny, no pri kontakte s črevnou šťavou sa mení na účinnú látku – enterokinázu. Trypsín rozkladá bielkoviny na aminokyseliny. Končí sa spracovanie potravy v tenkom čreve. Ak sa v dvanástniku a v žalúdku tuky, sacharidy, bielkoviny takmer úplne rozložia, potom v tenkom čreve dôjde k úplnému rozkladu živín, absorpcii reakčných produktov do krvi. Proces sa uskutočňuje prostredníctvom kapilár, z ktorých každása približuje ku klkom umiestneným na stene tenkého čreva.
Proteínový metabolizmus
Po úplnom rozložení bielkovín na aminokyseliny v tráviacom trakte sa tieto vstrebú do krvného obehu. Obsahuje tiež malé množstvo polypeptidov. Zo zvyškov aminokyselín v tele živej bytosti sa syntetizuje špecifický proteín, ktorý človek alebo zviera potrebuje. Proces tvorby nových proteínových molekúl prebieha v živom organizme nepretržite, pretože odumierajúce bunky kože, krvi, čriev a slizníc sa odstraňujú a na ich mieste vznikajú mladé bunky.
Aby mohli byť bielkoviny syntetizované, je potrebné, aby sa dostali do tráviaceho traktu s jedlom. Ak sa polypeptid dostane do krvi a obíde tráviaci trakt, ľudské telo ho nedokáže využiť. Takýto proces môže negatívne ovplyvniť stav ľudského tela, spôsobiť početné komplikácie: horúčku, paralýzu dýchania, zlyhanie srdca, celkové kŕče.
Proteíny sa nedajú nahradiť inými potravinovými látkami, pretože aminokyseliny sú nevyhnutné pre ich syntézu v tele. Nedostatočné množstvo týchto látok vedie k oneskoreniu alebo pozastaveniu rastu.
Sacharidy
Začnime tým, že sacharidy sú hlavným zdrojom energie pre telo. Sú jednou z hlavných skupín organických zlúčenín, ktoré našeorganizmu. Tento zdroj energie živých organizmov je primárnym produktom fotosyntézy. Obsah uhľohydrátov v živej rastlinnej bunke môže kolísať v rozmedzí 1-2 percent a v niektorých situáciách toto číslo dosahuje 85-90 percent.
Hlavnými zdrojmi energie živých organizmov sú monosacharidy: glukóza, fruktóza, ribóza.
Sacharidy obsahujú atómy kyslíka, vodíka a uhlíka. Napríklad glukóza - zdroj energie v tele, má vzorec C6H12O6. Existuje rozdelenie všetkých sacharidov (podľa štruktúry) na jednoduché a zložité zlúčeniny: mono- a polysacharidy. Podľa počtu atómov uhlíka sa monosacharidy delia do niekoľkých skupín:
- trios;
- tetroses;
- pentoses;
- hexoses;
- heptózy.
Monosacharidy, ktoré majú päť alebo viac atómov uhlíka, môžu po rozpustení vo vode vytvoriť kruhovú štruktúru.
Hlavným zdrojom energie v tele je glukóza. Deoxyribóza a ribóza sú sacharidy mimoriadne dôležité pre nukleové kyseliny a ATP.
Glukóza je hlavným zdrojom energie v tele. Procesy transformácie monosacharidov priamo súvisia s biosyntézou mnohých organických zlúčenín, ako aj procesom odstraňovania toxických zlúčenín z nich, ktoré pochádzajú zvonku alebo vznikajú v dôsledku rozpadu molekúl bielkovín.
Výrazné vlastnosti disacharidov
Monosacharidy a disacharidy sú hlavným zdrojom energie pre telo. Pri kombináciimonosacharidy sa odštiepia a produktom interakcie je disacharid.
Sacharóza (trstinový cukor), m altóza (sladový cukor), laktóza (mliečny cukor) sú typickými predstaviteľmi tejto skupiny.
Taký zdroj energie pre telo, akým sú disacharidy, si zaslúži podrobnú štúdiu. Sú vysoko rozpustné vo vode a majú sladkú chuť. Nadmerná konzumácia sacharózy vedie k vážnym poruchám v tele, a preto je také dôležité dodržiavať pravidlá.
Polysacharidy
Výborným zdrojom energie pre telo sú látky ako celulóza, glykogén, škrob.
V prvom rade, ktorýkoľvek z nich možno považovať za zdroj energie pre ľudské telo. V prípade ich enzymatického štiepenia a rozpadu sa uvoľňuje veľké množstvo energie, ktorú využíva živá bunka.
Tento zdroj energie pre telo plní ďalšie dôležité funkcie. Ako stavebný materiál sa používa napríklad chitín, celulóza. Polysacharidy sú pre telo vynikajúce ako rezervné zlúčeniny, keďže sa nerozpúšťajú vo vode, nepôsobia chemicky a osmoticky na bunku. Takéto vlastnosti im umožňujú dlho pretrvávať v živej bunke. Pri dehydratácii sú polysacharidy schopné zväčšiť hmotnosť skladovaných produktov vďaka úspore objemu.
Takýto zdroj energie pre telo je schopný odolávať patogénnym baktériám, ktoré sa do tela dostávajú s jedlom. Ak je to potrebné, počas hydrolýzy, transformácia rezervpolysacharidy na jednoduché cukry.
Výmena sacharidov
Ako sa správa hlavný zdroj energie v tele? Sacharidy sú dodávané vo väčšej miere vo forme polysacharidov, napríklad vo forme škrobu. V dôsledku hydrolýzy z neho vzniká glukóza. Monosacharid sa vstrebáva do krvi, vďaka niekoľkým medzireakciám sa rozkladá na oxid uhličitý a vodu. Po konečnej oxidácii sa uvoľní energia, ktorú telo využije.
Proces štiepenia sladového cukru a škrobu prebieha priamo v ústnej dutine, enzým ptyalín pôsobí ako katalyzátor reakcie. V tenkom čreve sa sacharidy rozkladajú na monosacharidy. Do krvi sa vstrebávajú najmä vo forme glukózy. Proces prebieha v horných črevách, no v dolných nie sú takmer žiadne sacharidy. Spolu s krvou vstupujú sacharidy do portálnej žily a dostávajú sa do pečene. V prípade, že koncentrácia cukru v ľudskej krvi je 0,1%, sacharidy prechádzajú pečeňou a končia vo všeobecnom obehu.
Je potrebné udržiavať konštantné množstvo cukru v krvi blízko 0,1%. Pri nadmernom príjme sacharidov do krvi sa nadbytok hromadí v pečeni. Podobný proces je sprevádzaný prudkým poklesom hladiny cukru v krvi.
Zmena telesného cukru
Ak je v potravinách prítomný škrob, nevedie to k veľkým zmenám hladiny cukru v krvi, pretože proces hydrolýzy polysacharidu trvá dlho. Ak dávka cukru opustí asi 15-200 gramov, dochádza k prudkému zvýšeniu jehoobsah v krvi. Tento proces sa nazýva alimentárna alebo nutričná hyperglykémia. Prebytočný cukor sa vylučuje obličkami, takže moč obsahuje glukózu.
Obličky začnú odstraňovať cukor z tela, ak jeho hladina v krvi dosiahne rozsah 0,15-0,18%. Podobný jav sa vyskytuje pri jednorazovom použití značného množstva cukru, prechádza dostatočne rýchlo, bez toho, aby to viedlo k vážnemu narušeniu metabolických procesov v tele.
Ak je narušená intrasekrečná práca pankreasu, dochádza k ochoreniu, akým je diabetes mellitus. Sprevádza ho výrazné zvýšenie množstva cukru v krvi, čo vedie k strate schopnosti pečene zadržiavať glukózu, následkom čoho sa cukor z tela vylučuje močom.
Značné množstvo glykogénu sa môže ukladať vo svaloch, tu je potrebné pri uskutočňovaní chemických reakcií, ku ktorým dochádza počas svalových kontrakcií.
O dôležitosti glukózy
Hodnota glukózy pre živý organizmus nie je obmedzená len na energetickú funkciu. Potreba glukózy sa zvyšuje s ťažkou fyzickou prácou. Táto potreba je uspokojená rozkladom glykogénu v pečeni na glukózu, ktorá vstupuje do krvného obehu.
Tento monosacharid sa nachádza aj v protoplazme buniek, preto je potrebný na tvorbu nových buniek, glukóza je obzvlášť dôležitá počas procesu rastu. Tento monosacharid má osobitný význam pre plné fungovanie centrálneho nervového systému. Len čo koncentrácia cukru v krvi klesne na 0,04 %,dochádza ku kŕčom, človek stráca vedomie. Toto je priame potvrdenie, že zníženie hladiny cukru v krvi spôsobuje okamžité narušenie činnosti centrálneho nervového systému. Ak sa pacientovi vstrekne do krvi glukóza alebo mu ponúkne sladké jedlo, všetky poruchy zmiznú. Pri dlhodobom znížení hladiny cukru v krvi sa vyvíja hypoglykémia. To vedie k vážnemu narušeniu tela, ktoré môže spôsobiť smrť.
Tučný v skratke
Tuky možno považovať za ďalší zdroj energie pre živý organizmus. Obsahujú uhlík, kyslík a vodík. Tuky majú zložitú chemickú štruktúru, sú to zlúčeniny viacsýtneho alkoholu glycerolu a mastných karboxylových kyselín.
Počas procesu trávenia sa tuk rozkladá na časti, z ktorých pochádza. Sú to tuky, ktoré sú neoddeliteľnou súčasťou protoplazmy, sú obsiahnuté v tkanivách, orgánoch, bunkách živého organizmu. Právom sa považujú za vynikajúci zdroj energie. Rozklad týchto organických zlúčenín začína v žalúdku. Žalúdočná šťava obsahuje lipázu, ktorá premieňa molekuly tuku na glycerol a karboxylovú kyselinu.
Glycerín sa výborne vstrebáva, pretože má dobrú rozpustnosť vo vode. Žlč sa používa na rozpúšťanie kyselín. Pod jej vplyvom sa účinnosť lipázy na tuk zvyšuje až 15-20 krát. Zo žalúdka sa potrava presúva do dvanástnika, kde sa pôsobením šťavy ďalej rozkladá na produkty, ktoré sa môžu vstrebať do lymfy a krvi.
Ďalšia potravinová kašasa pohybuje tráviacim traktom, vstupuje do tenkého čreva. Tu sa pod vplyvom črevnej šťavy, ako aj absorpcie, úplne rozloží. Na rozdiel od produktov rozkladu bielkovín a sacharidov sa látky získané hydrolýzou tukov vstrebávajú do lymfy. Glycerín a mydlo sa po prechode bunkami črevnej sliznice opäť spoja za vzniku tuku.
V súhrne konštatujeme, že hlavnými zdrojmi energie pre ľudské telo a zvieratá sú bielkoviny, tuky a sacharidy. Živý organizmus funguje vďaka metabolizmu uhľohydrátov, bielkovín, sprevádzanému tvorbou dodatočnej energie. Preto by ste nemali držať diéty po dlhú dobu, obmedzovať sa v akomkoľvek konkrétnom stopovom prvku alebo látke, inak to môže nepriaznivo ovplyvniť zdravie a pohodu.
