Kehon pääasialliset energianlähteet ovat hiilihydraatit, proteiinit, kivennäissuolat, rasvat, vitamiinit. Ne varmistavat sen normaalin toiminnan, antavat kehon toimia ilman ongelmia. Ravinteet ovat energian lähteitä ihmiskehossa. Lisäksi ne toimivat rakennusmateriaalina, edistävät uusien solujen kasvua ja lisääntymistä, jotka ilmestyvät kuolevien solujen tilalle. Siinä muodossa, jossa ne syödään, elimistö ei voi imeytyä ja käyttää niitä. Vain vesi sekä vitamiinit ja kivennäissuolat sulavat ja imeytyvät siinä muodossa, jossa ne ovat.
Kehon pääasialliset energianlähteet ovat proteiinit, hiilihydraatit, rasvat. Ruoansulatuskanavassa ne altistuvat paitsi fysikaalisille vaikutuksille (jauhettu ja murskattu), vaan myös kemiallisille muutoksille, jotka tapahtuvat erityisten ruoansulatusrauhasten mehussa olevien entsyymien vaikutuksesta.
Proteiinin rakenne
Kasveissa ja eläimissä on tietty aine, joka on elämän perusta. Tämä yhdiste on proteiini. Proteiinikappaleet löysi biokemisti Gerard Mulder vuonna 1838. Hän muotoili proteiiniteorian. Sana "proteiini" kreikan kielestä tarkoittaa "ensisijaisesti". Noin puolet minkä tahansa organismin kuivapainosta koostuu proteiineista. Viruksissa tämä pitoisuus vaihtelee 45-95 prosenttia.
Kun puhutaan siitä, mikä on kehon pääasiallinen energianlähde, ei voida sivuuttaa proteiinimolekyylejä. Niillä on erityinen paikka biologisissa toiminnoissa ja merkityksessä.
Toiminnot ja sijainti kehossa
Noin 30 % proteiiniyhdisteistä sijaitsee lihaksissa, noin 20 % jänteissä ja luissa ja 10 % ihossa. Tärkeimmät organismeille ovat entsyymit, jotka ohjaavat aineenvaihdunnan kemiallisia prosesseja: ruoansulatusta, umpirauhasten toimintaa, aivojen toimintaa ja lihastoimintaa. Pienetkin bakteerit sisältävät satoja entsyymejä.
Proteiinit ovat olennainen osa eläviä soluja. Ne sisältävät vetyä, hiiltä, typpeä, rikkiä, happea, ja jotkut sisältävät myös fosforia. Proteiinimolekyylien pakollinen kemiallinen alkuaine on typpi. Siksi näitä orgaanisia aineita kutsutaan typpeä sisältäviksi yhdisteiksi.
Proteiinien ominaisuudet ja muunnos kehossa
Lyöminenruoansulatuskanavassa ne hajoavat aminohapoiksi, jotka imeytyvät verenkiertoon ja niitä käytetään organismispesifisen peptidin syntetisoimiseen, minkä jälkeen ne hapetetaan vedeksi ja hiilidioksidiksi. Kun lämpötila nousee, proteiinimolekyyli koaguloituu. Tunnetaan molekyylejä, jotka liukenevat veteen vain kuumennettaessa. Esimerkiksi gelatiinilla on sellaisia ominaisuuksia.
Imeytymisen jälkeen ruoka tulee ensin suuonteloon, sitten se kulkee ruokatorven läpi ja tulee mahalaukkuun. Se sisältää ympäristön happaman reaktion, jonka tuottaa suolahappo. Mahamehu sisältää pepsiini-entsyymiä, joka hajottaa proteiinimolekyylejä albumooseiksi ja peptoneiksi. Tämä aine on aktiivinen vain happamassa ympäristössä. Mahaan päässyt ruoka voi viipyä siinä 3-10 tuntia aggregaatiotilastaan ja luonteestaan riippuen. Haimamehulla on alkalinen reaktio, se sisältää entsyymejä, jotka voivat hajottaa rasvoja, hiilihydraatteja, proteiineja.
Tärkeimmistä entsyymeistä eristetään trypsiiniä, joka sijaitsee haimanesteessä trypsinogeenin muodossa. Se ei pysty hajottamaan proteiineja, mutta joutuessaan kosketuksiin suolistomehun kanssa, se muuttuu aktiiviseksi aineeksi - enterokinaasiksi. Trypsiini hajottaa proteiinit aminohapoiksi. Ruoan käsittely ohutsuolessa päättyy. Jos pohjukaissuolessa ja mahalaukussa rasvat, hiilihydraatit, proteiinit hajoavat lähes kokonaan, niin ohutsuolessa tapahtuu ravinteiden täydellinen hajoaminen, reaktiotuotteiden imeytyminen vereen. Prosessi suoritetaan kapillaarien kautta, joista jokainenlähestyy ohutsuolen seinämässä olevaa villiä.
Proteiiniaineenvaihdunta
Kun proteiinit on hajotettu kokonaan aminohapoiksi ruoansulatuskanavassa, ne imeytyvät verenkiertoon. Se sisältää myös pienen määrän polypeptidejä. Elävän olennon kehossa olevista aminohappotähteistä syntetisoidaan tietty proteiini, jota ihminen tai eläin tarvitsee. Uusien proteiinimolekyylien muodostumisprosessi etenee jatkuvasti elävässä organismissa, koska kuolevat ihon, veren, suoliston ja limakalvojen solut poistetaan ja niiden tilalle muodostuu nuoria soluja.
Proteiinien syntetisoimiseksi on välttämätöntä, että ne pääsevät ruoansulatuskanavaan ruoan mukana. Jos polypeptidi viedään verenkiertoon ruuansulatuskanavan ohi, ihmiskeho ei pysty käyttämään sitä. Tällainen prosessi voi vaikuttaa negatiivisesti ihmiskehon tilaan, aiheuttaa lukuisia komplikaatioita: kuumetta, hengityshalvausta, sydämen vajaatoimintaa, yleisiä kouristuksia.
Proteiineja ei voida korvata muilla ravintoaineilla, koska aminohappoja tarvitaan niiden synteesiin kehossa. Näiden aineiden riittämätön määrä johtaa kasvun viivästymiseen tai pysähtymiseen.
Sakaridit
Aloitetaan siitä, että hiilihydraatit ovat kehon tärkein energianlähde. Ne ovat yksi tärkeimmistä orgaanisten yhdisteiden ryhmistäorganismi. Tämä elävien organismien energialähde on fotosynteesin päätuote. Hiilihydraattipitoisuus elävässä kasvisolussa voi vaihdella 1-2 prosentin välillä, ja joissain tilanteissa tämä luku on jopa 85-90 prosenttia.
Elävien organismien tärkeimmät energianlähteet ovat monosakkaridit: glukoosi, fruktoosi, riboosi.
Hiilihydraatit sisältävät happea, vetyä ja hiiliatomeja. Esimerkiksi glukoosilla - kehon energialähteellä - on kaava C6H12O6. Kaikki hiilihydraatit (rakenteen mukaan) on jaettu yksinkertaisiin ja monimutkaisiin yhdisteisiin: mono- ja polysakkarideihin. Hiiliatomien lukumäärän mukaan monosakkaridit jaetaan useisiin ryhmiin:
- triot;
- tetroses;
- pentoses;
- heksoosit;
- heptoosit.
Monosakkaridit, joissa on vähintään viisi hiiliatomia, voivat muodostaa rengasrakenteen veteen liuotettuna.
Kehon pääasiallinen energianlähde on glukoosi. Deoksiriboosi ja riboosi ovat erityisen tärkeitä hiilihydraatteja nukleiinihapoille ja ATP:lle.
Glukoosi on kehon tärkein energianlähde. Monosakkaridien muuntumisprosessit liittyvät suoraan monien orgaanisten yhdisteiden biosynteesiin sekä prosessiin, jolla siitä poistetaan myrkyllisiä yhdisteitä, jotka tulevat ulkopuolelta tai muodostuvat proteiinimolekyylien hajoamisen seurauksena.
Disakkaridien erityispiirteet
Monosakkaridi ja disakkaridi ovat kehon tärkein energianlähde. Yhdistettynämonosakkaridit jakautuvat, ja vuorovaikutuksen tuote on disakkaridi.
Sakkaroosi (ruokosokeri), m altoosi (mallassokeri), laktoosi (maitosokeri) ovat tyypillisiä tämän ryhmän edustajia.
Tällainen kehon energialähde, kuten disakkaridit, ansaitsee yksityiskohtaisen tutkimuksen. Ne liukenevat hyvin veteen ja niillä on makea maku. Liiallinen sakkaroosin kulutus johtaa vakaviin toimintahäiriöihin kehossa, minkä vuoksi on niin tärkeää noudattaa sääntöjä.
Polysakkaridit
Erinomainen energianlähde keholle ovat sellaiset aineet kuin selluloosa, glykogeeni, tärkkelys.
Ensinnäkin mitä tahansa niistä voidaan pitää ihmiskehon energialähteenä. Niiden entsymaattisessa pilkkoutumisessa ja hajoamisessa vapautuu suuri määrä energiaa, jota elävä solu käyttää.
Tämä kehon energialähde suorittaa muita tärkeitä toimintoja. Rakennusmateriaalina käytetään esimerkiksi kitiiniä, selluloosaa. Polysakkaridit ovat erinomaisia elimistölle varayhdisteinä, koska ne eivät liukene veteen, niillä ei ole kemiallista ja osmoottista vaikutusta soluun. Tällaiset ominaisuudet mahdollistavat niiden säilymisen pitkään elävässä solussa. Dehydratoituna polysakkaridit voivat lisätä varastoitujen tuotteiden massaa tilavuuden säästöjen ansiosta.
Tällainen kehon energialähde pystyy vastustamaan patogeenisiä bakteereja, jotka pääsevät kehoon ruoan mukana. Tarvittaessa hydrolyysin aikana varaosien muuntaminenpolysakkarideja yksinkertaisiksi sokereiksi.
Hiilihydraattivaihto
Miten kehon pääenergialähde käyttäytyy? Hiilihydraatteja toimitetaan suuremmassa määrin polysakkaridien muodossa, esimerkiksi tärkkelyksen muodossa. Hydrolyysin seurauksena siitä muodostuu glukoosia. Monosakkaridi imeytyy vereen, useiden välireaktioiden ansiosta se hajoaa hiilidioksidiksi ja vedeksi. Lopullisen hapettumisen jälkeen vapautuu energiaa, jonka keho käyttää.
Mallassokerin ja tärkkelyksen pilkkominen tapahtuu suoraan suuontelossa, ptyaliini-entsyymi toimii reaktion katalysaattorina. Ohutsuolessa hiilihydraatit hajoavat monosakkarideiksi. Ne imeytyvät vereen pääasiassa glukoosina. Prosessi tapahtuu ylemmässä suolistossa, mutta alemmissa suolistossa ei ole juuri lainkaan hiilihydraatteja. Yhdessä veren kanssa sakkaridit kulkeutuvat porttilaskimoon ja saavuttavat maksaan. Siinä tapauksessa, että ihmisen veren sokeripitoisuus on 0,1 %, hiilihydraatit kulkeutuvat maksan läpi ja päätyvät yleiseen verenkiertoon.
On välttämätöntä ylläpitää verensokerin tasainen määrä lähellä 0,1 %. Kun sakkaridien liiallinen nauttiminen vereen tapahtuu, ylimäärä kertyy maksaan. Samank altaiseen prosessiin liittyy verensokerin jyrkkä lasku.
Kehonsokerin muutos
Jos elintarvikkeessa on tärkkelystä, se ei johda suuriin verensokerin muutoksiin, koska polysakkaridin hydrolyysiprosessi kestää kauan. Jos sokeriannos jää noin 15-200 grammaa, sen määrä kasvaa jyrkästipitoisuus veressä. Tätä prosessia kutsutaan alimentaariseksi tai ravitsemushyperglykemiaksi. Ylimääräinen sokeri erittyy munuaisten kautta, joten virtsa sisältää glukoosia.
Muuaiset alkavat poistaa sokeria elimistöstä, jos sen taso veressä saavuttaa 0,15-0,18 %. Samanlainen ilmiö esiintyy käytettäessä kertaluonteisesti huomattavaa määrää sokeria, se kulkee riittävän nopeasti ilman, että se johtaa vakaviin aineenvaihduntahäiriöihin kehossa.
Jos haiman sisäinen eritystoiminta häiriintyy, ilmaantuu sairaus, kuten diabetes mellitus. Siihen liittyy verensokerin määrän merkittävä nousu, mikä johtaa maksan glukoosinpidätyskyvyn menettämiseen, minkä seurauksena sokeria erittyy virtsaan kehosta.
Lihaksiin voi kertyä huomattava määrä glykogeenia, täällä sitä tarvitaan lihasten supistusten aikana tapahtuvien kemiallisten reaktioiden toteuttamisessa.
Glukoosin tärkeydestä
Glukoosin arvo elävälle organismille ei rajoitu energiatoimintoon. Glukoosin tarve lisääntyy raskaan fyysisen työn myötä. Tämä tarve tyydytetään hajottamalla maksassa oleva glykogeeni glukoosiksi, joka pääsee verenkiertoon.
Tätä monosakkaridia löytyy myös solujen protoplasmasta, joten sitä tarvitaan uusien solujen muodostumiseen, glukoosi on erityisen tärkeä kasvuprosessin aikana. Tämä monosakkaridi on erityisen tärkeä keskushermoston täyden toiminnan kann alta. Heti kun veren sokeripitoisuus laskee 0,04 %:iin.kouristuksia esiintyy, henkilö menettää tajuntansa. Tämä on suora vahvistus siitä, että verensokerin lasku aiheuttaa välittömän häiriön keskushermoston toiminnassa. Jos potilaalle ruiskutetaan glukoosia vereen tai hänelle tarjotaan makeaa ruokaa, kaikki häiriöt häviävät. Kun verensokeri laskee pitkään, kehittyy hypoglykemia. Se johtaa vakavaan kehon häiriöön, joka voi aiheuttaa kuoleman.
Lihava lyhyesti
Rasvoja voidaan pitää toisena elävän organismin energialähteenä. Ne sisältävät hiiltä, happea ja vetyä. Rasvoilla on monimutkainen kemiallinen rakenne, ne ovat moniarvoisen alkoholin glyserolin ja rasvakarboksyylihappojen yhdisteitä.
Rasva hajoaa ruoansulatusprosessin aikana osiin, joista se on peräisin. Juuri rasvat ovat olennainen osa protoplasmaa, ja ne sisältyvät elävän organismin kudoksiin, elimiin, soluihin. Niitä pidetään oikeutetusti erinomaisena energialähteenä. Näiden orgaanisten yhdisteiden hajoaminen alkaa mahalaukussa. Mahamehu sisältää lipaasia, joka muuttaa rasvamolekyylit glyseroliksi ja karboksyylihapoksi.
Glyseriini imeytyy täydellisesti, koska se liukenee hyvin veteen. Sappia käytetään happojen liuottamiseen. Sen vaikutuksen alaisena lipaasin tehokkuus rasvaan kasvaa jopa 15-20 kertaa. Vatsasta ruoka siirtyy pohjukaissuoleen, jossa se hajoaa mehun vaikutuksesta edelleen tuotteiksi, jotka voivat imeytyä imusolmukkeeseen ja vereen.
Seuraava ruokamuruliikkuu ruoansulatuskanavan läpi, menee ohutsuoleen. Täällä se hajoaa täysin suolistomehun ja imeytymisen vaikutuksesta. Toisin kuin proteiinien ja hiilihydraattien hajoamistuotteet, rasvojen hydrolyysistä saadut aineet imeytyvät imusolmukkeeseen. Glyseriini ja saippua, kun ne ovat kulkeneet suolen limakalvon solujen läpi, yhdistyvät uudelleen muodostaen rasvaa.
Yhteenvetona toteamme, että ihmiskehon ja eläinten tärkeimmät energianlähteet ovat proteiinit, rasvat ja hiilihydraatit. Hiilihydraattien, proteiinien aineenvaihdunnan, johon liittyy lisäenergian muodostuminen, ansiosta elävä organismi toimii. Siksi sinun ei pidä noudattaa ruokavaliota pitkään ja rajoittaa itseäsi tietyllä hivenaineella tai aineella, muuten se voi vaikuttaa haitallisesti terveyteen ja hyvinvointiin.
