Schimb de proteine, apă și săruri minerale. Metabolismul mineral. Schimbul de săruri în organism

Apa și sărurile minerale nu sunt surse de energie, dar aportul și excreția lor normală din organism sunt o condiție pentru funcționarea normală a acestuia. Ele creează mediul intern al organismului, fiind componenta principală a plasmei sanguine, limfei și lichidului tisular. Toate transformările substanțelor din organism au loc într-un mediu acvatic. Apa se dizolvă și transportă nutrienții dizolvați care intră în organism. Împreună cu mineralele, participă la construcția celulelor și la multe reacții metabolice. Apa este implicată în reglarea temperaturii corpului; evaporându-se, răcește corpul, ferindu-l de supraîncălzire. În corpul uman, apa este distribuită între celule și spațiile intercelulare (Tabelul 12.8).

Apa este absorbită în tractul digestiv. Necesarul minim zilnic de apă pentru o persoană care cântărește 70 kg este de 2-2,5 litri. Dintre acestea, doar 350 ml se formează în procesele oxidative, aproximativ 1 litru intră în organism cu alimente, iar aproximativ 1 litru cu lichidul care se bea. Din organism, aproximativ 60% din apă este excretată prin rinichi, 33% prin piele și plămâni, 6% prin intestine și doar 2% din lichid este reținut.

Corpul unui nou-născut conține o cantitate relativ mare de apă (Fig. 12.11; Tabelul 12.9). U copil reprezintă 75% din greutatea corporală, iar la un adult - 50-60%. Odată cu vârsta, volumul lichidului intracelular crește, în timp ce cantitatea de apă din substanța intercelulară scade. Datorită suprafeței mai mari a corpului unui copil și a unui metabolism mai intens decât cel al unui adult, copiii excretă apă prin plămâni și piele mai intens decât adulții. De exemplu, un copil care cântărește 7 kg secretă 1/2 din lichidul extracelular pe zi, iar un adult - 1/7. Apa din intestinele copiilor este absorbită mult mai repede decât la adulți. Din cauza unui sentiment de sete slab dezvoltat și a sensibilității scăzute a osmoreceptorilor, copiii sunt mai predispuși la deshidratare decât adulții.

Antidiuretic hormonul (ADH) al lobului posterior al glandei pituitare îmbunătățește reabsorbția apei din urina primară

Tabelul 12.8

Distribuția lichidului în corpul adultului

Distribuția lichidului în corpul copiilor de diferite vârste,

% după greutatea corporală

Orez. 12.11.Cantitatea de apă (in% din greutatea corporală) în corpul uman la diferite vârste

Tabelul 12.9

în tubulii rinichilor (ca urmare a căreia cantitatea de urină scade) și afectează, de asemenea, compoziția de sare a sângelui. Odată cu scăderea cantității de ADH din sânge, se dezvoltă diabet insipid, în care se eliberează până la 10-20 de litri de urină pe zi. Împreună cu hormonii cortexului suprarenal, ADH reglează metabolismul apă-sare în organism.

Sărurile solubile în apă sunt necesare pentru a menține sistemele tampon și pH-ul fluidelor corpului uman. Cele mai importante dintre ele sunt clorurile și fosfații de sodiu, potasiu, calciu și magneziu. Cu lipsa sau excesul anumitor săruri din alimente, în special sodiu și potasiu, apar tulburări ale echilibrului apă-sare, care duc la deshidratare, edem și tulburări de tensiune arterială.

Prezența mineralelor este asociată cu fenomenul de excitabilitate (sodiu, potasiu, clor), creșterea și dezvoltarea oaselor (calciu, fosfor), elementelor nervoase și mușchilor. Ele contribuie la funcționarea normală a inimii și sistem nervos, sunt folosite pentru formarea hemoglobinei (fier), a acidului clorhidric al sucului gastric (clorul).

Pe măsură ce copilul crește, cantitatea de săruri din organism se acumulează: la un nou-născut, sărurile reprezintă 2,55% din greutatea corporală, la un adult - 5%. Corpul unui copil în creștere are nevoie în special de un aport suplimentar de multe minerale. Copiii au o nevoie deosebit de mare de calciu și fosfor, care sunt necesare pentru formare țesut osos. Cea mai mare nevoie de calciu se observă în primul an de viață și în perioada pubertății. În primul an de viață, calciul este necesar de opt ori mai mult decât în ​​al doilea, și de 13 ori mai mult decât în ​​al treilea an, apoi necesarul de calciu scade. La vârsta preșcolară și școlară, necesarul zilnic de calciu este de 0,68-2,36 g.

La adulți, când aportul de calciu în organism scade, acesta este spălat din țesutul osos în sânge, asigurând constanța compoziției sale (Fig. 12.12). La copiii cu lipsă de calciu în alimente, dimpotrivă, acesta este reținut de țesutul osos, ceea ce duce la o scădere și mai mare a cantității acestuia în sânge.

Orez. 12.12.

in si. Pentru procesul normal de osificare la copii vârsta preșcolară raportul dintre aportul de calciu și fosfor ar trebui să fie egal cu unitatea. La vârsta de 8-10 ani este nevoie de puțin mai puțin calciu decât fosfor, în raport de 1:1,5. La vârsta de liceu, acest raport se modifică spre creșterea conținutului de fosfor și ar trebui să fie egal cu 1:2. Necesarul zilnic de fosfor este de 1,5-4,0 g.

La om, glandele paratiroide produc hormon paratiroidian(PtG), care reglează schimbul de calciu și fosfor în organism. Cu hipofuncția glandelor paratiroide, are loc o scădere a nivelului de calciu din sânge, ceea ce duce la contracții convulsive ale mușchilor picioarelor, brațelor, trunchiului și feței, numite tetanie. Aceste fenomene sunt asociate cu o creștere a excitabilității țesutului neuromuscular din cauza lipsei de calciu în sânge și, în consecință, în citoplasma celulelor. Cu o secreție insuficientă de PTH, oasele devin mai puțin puternice, fracturile se vindecă prost și dinții se rup ușor. Copiii și mamele care alăptează sunt deosebit de sensibili la insuficiența funcției hormonale a glandelor paratiroide. Estrogenii produși de glandele sexuale - ovarele și hormonul participă, de asemenea, la metabolismul calciului glanda tiroida calcitonina.

Întrebări și sarcini pentru autocontrol

• 1. Povestește-ne despre metabolism și etapele acestuia.
• 2. Ce metode de evaluare a consumului de energie al organismului cunoașteți?
• 3. Descrieți schimbul general. Care sunt diferențele de metabolism între bărbați și femei?
• 4. Ce este metabolismul bazal? Care este semnificația lui? Care sunt metodele de evaluare? Cum se modifică rata metabolică bazală odată cu vârsta?
• 5. Ce știi despre schimbul de energie? Cum se schimbă odată cu vârsta?
• 6. Descrieți acțiunea dinamică specifică a unui cerșetor.
• 7. Cum se face schimb de bază nutrienți se schimba cu varsta?
• 8. Povestește-ne despre schimbul de apă și minerale. Care este necesarul de apă pentru copii și adulți?
• 9. Cum se realizează reglarea hormonală a metabolismului proteinelor, grăsimilor, carbohidraților și mineralelor? Cum se schimbă odată cu vârsta?

Reglarea metabolismului grăsimilor.

Creșterea concentrației de glucoză în sânge reduce descompunerea lipidelor și activează sinteza acestora. O scădere a concentrației de glucoză din sânge, dimpotrivă, inhibă sinteza lipidelor și crește descompunerea acestora. Astfel, relația dintre metabolismul grăsimilor și carbohidraților are ca scop satisfacerea nevoilor de energie ale organismului.

Hormonul medulei suprarenale - adrenalină, somatotrop hormonul hipofizar, hormonul tiroidian - tiroxina cu influență pe termen lung reduc depozitul de grăsime.

Metabolismul este influențat de sistemul nervos simpatic (inhibă sinteza lipidelor și intensifică descompunerea acestora) și de sistemul nervos parasimpatic (promovează depunerea grăsimilor).

Influențe nervoase asupra metabolismului grăsimilor sunt controlate de hipotalamus.

Apa este o parte integrantă a tuturor celulelor și țesuturilor umane. Apa la un adult reprezintă 60% din greutatea corporală, iar la un nou-născut – 75%. Este mediul în care au loc procesele metabolice în celule, organe și țesuturi. O alimentare continuă cu apă a organismului este una dintre principalele condiții pentru menținerea funcțiilor sale vitale.

Cea mai mare parte - 71% din toată apa din organism - face parte din protoplasma celulelor, alcătuind apa intracelulara.

Apa extracelulara inclus în fluid tisular(aproximativ 21%) și apa cu plasma sanguina (aproximativ 8%).

Depozitul de apă este țesut subcutanat.

Echilibrul apei constă în consumul și excreția ei. O persoană primește aproximativ 750 ml de apă pe zi cu alimente și aproximativ 630 ml sub formă de băuturi și apă curată. Aproximativ 320 ml de apă se formează în timpul procesului metabolic în timpul oxidării proteinelor, carbohidraților și grăsimilor. La evaporarea de pe suprafața pielii și alveolelor plămânilor, se eliberează aproximativ 800 ml de apă pe zi. 100 ml de apă sunt excretați cu fecale. Prin urmare, necesarul zilnic minim este de aproximativ 1700 ml de apă.

Aprovizionarea cu apă este reglată de nevoia acesteia, manifestată printr-un sentiment de sete. Acest sentiment apare atunci când centrul de băut al hipotalamusului este stimulat.

Organismul are nevoie de o aprovizionare constantă nu numai cu apă, ci și saruri minerale. Cele mai importante sunt sodiul, potasiul și calciul.

Sodiu (Na+) este cationul principal din lichidele extracelulare. Conținutul său în mediul extracelular este de 6-12 ori mai mare decât conținutul din celule. Sodiul în cantitate de 3 - 6 g pe zi intră în organism sub formă de NaCl și este absorbit în principal în secțiune subțire intestine. Rolul sodiului în organism este divers. Este implicat în menținerea presiunii osmotice a fluidelor extracelulare și intracelulare, participă la formarea potențialului de acțiune și influențează activitatea aproape a tuturor sistemelor corpului. Echilibrul de sodiu din organism este menținut în principal prin activitatea rinichilor.

Potasiu (K+) este cationul principal din lichidul intracelular. Celulele conțin 98% potasiu. Necesarul zilnic de potasiu este de 2-3 g. Principala sursă de potasiu din alimente este alimentația origine vegetală. Potasiul este absorbit în intestine. Potasiul este de mare importanță în viața organismului deoarece susține potențial de membranăși generează un potențial de acțiune. De asemenea, este implicat în reglarea echilibrului acido-bazic și menține presiunea osmotică în celule. Reglarea excreției sale este efectuată în principal de rinichi.

Calciu (Ca 2+) are activitate biologică ridicată. El este principalul componentă structurală oasele și dinții scheletici, care conțin aproximativ 99% din tot calciul. Un adult ar trebui să primească 800-1000 mg de calciu pe zi din alimente. ÎN cantitati mari Copiii au nevoie de calciu din cauza creșterii intensive a oaselor. Calciul este absorbit în principal în duoden. Aproximativ ¾ din calciu este excretat tractului digestivși ¼ - rinichi. Calciul participă la generarea potențialului de acțiune, joacă un anumit rol în contracția musculară, este o componentă necesară a sistemului de coagulare a sângelui și crește excitabilitatea reflexă a măduvei spinării.

Elementele găsite în cantități mici joacă, de asemenea, un rol important în organism. Ei sunt numiti, cunoscuti microelemente. Acestea includ: fier, cupru, zinc, cobalt, molibden, seleniu, crom, nichel, staniu, siliciu, fluor, vanadiu. Cele mai multe microelemente semnificative din punct de vedere biologic sunt incluse în enzime, vitamine și hormoni.

Apa este o parte integrantă a tuturor celulelor și țesuturilor și se găsește în organism sub formă soluții saline. Corpul unui adult este 50-65% apă, la copii - 80% sau mai mult. În diferite organe și țesuturi, conținutul de apă pe unitatea de masă nu este același. Se găsește cel mai puțin în oase (20%) și țesutul adipos (30%). Mușchii conțin 70% apă, organe interne- 75-85% din masa lor. Conținutul de apă din sânge este cel mai mare și mai constant (92%).

Privarea corpului de apă și săruri minerale provoacă afectare severă și moarte. Postul complet, dar atunci când se ia apă, este tolerat de o persoană timp de 40-45 de zile, fără apă - doar 5-7 zile. În timpul înfometării cu minerale, în ciuda aportului suficient de alți nutrienți și apă în organism, animalele au experimentat pierderea poftei de mâncare, refuzul de a mânca, emaciare și moarte.

La temperatura și umiditatea normală a mediului extern, bilanțul zilnic de apă al unui adult este de 2,2-2,8 litri. Aproximativ 1,5 litri de lichid vine sub formă de apă băută, 600-900 ml - ca parte a Produse alimentare iar 300-400 ml se formează în urma reacţiilor oxidative. Corpul pierde aproximativ 1,5 litri pe zi cu urină, 400-600 ml cu transpirație, 350-400 ml cu aer expirat și 100-150 ml cu fecale.

Schimbul de săruri minerale în organism este de mare importanță pentru viața acestuia. Se găsesc în toate țesuturile, reprezentând aproximativ 0,9% masa totala corpul uman. Celulele contin multe minerale (potasiu, calciu, sodiu, fosfor, magneziu, fier, iod, sulf, clor si altele). Funcționarea normală a țesuturilor este asigurată nu numai de prezența anumitor săruri în ele, ci și de raporturile lor cantitative strict definite. Dacă există un aport excesiv de săruri minerale în organism, acestea pot fi depuse sub formă de rezerve. Sodiul și clorul se depun în țesut subcutanat, potasiu - în mușchii scheletici, calciu și fosfor - în oase.

Semnificația fiziologică a sărurilor minerale este diversă. Ele alcătuiesc cea mai mare parte a țesutului osos, determină nivelul presiunii osmotice, participă la formarea sistemelor tampon și influențează metabolismul. Rolul mineralelor în procesele de excitare a țesutului nervos și muscular, în apariția potențialelor electrice în celule, precum și în coagularea sângelui și transferul de oxigen este mare.

Toate elementele minerale necesare organismului vin cu alimente și apă. Majoritatea sărurilor minerale sunt ușor absorbite în sânge; Ele sunt eliminate din organism în principal prin urină și transpirație. Cu o activitate musculară intensă, nevoia de anumite minerale crește.

Și pe scurt despre importanța vitaminelor care nu îndeplinesc o funcție energetică sau plastică, fiind componente constitutive ale sistemelor enzimatice, ele joacă rolul de catalizatori în procesele metabolice. Sunt substante de natura chimica necesare metabolismului normal, cresterii, dezvoltarii organismului, mentinerii performantelor ridicate si sanatatii.

Vitaminele se împart în solubile în apă (grupa B, C, P etc.) și.

solubil în grăsimi (A, D, E, K). De aportul suficient de vitamine în organism depinde dieta corecta nutriția și funcționarea normală a proceselor digestive; unele vitamine (K, B) sunt sintetizate de bacterii din intestine. Aportul insuficient de vitamine în organism (hipovitaminoză) sau absența lor completă (avitaminoză) duce la întreruperea multor funcții.

SCHIMB DE ENERGIE

Organismul trebuie să mențină un echilibru energetic al aportului și al consumului de energie. Organismele vii primesc energie sub forma rezervelor sale potențiale acumulate în legăturile chimice ale moleculelor de carbohidrați, grăsimi și proteine. În timpul procesului de oxidare biologică, această energie este eliberată și utilizată în primul rând pentru sinteza ATP.

Rezervele de ATP din celule sunt mici, așa că trebuie restabilite în mod constant. Acest proces se realizează prin oxidarea nutrienților. Rezerva de energie din alimente este exprimată prin conținutul caloric, adică prin capacitatea de a elibera o anumită cantitate de energie în timpul oxidării. Consumul de energie depinde de vârstă și sex, natura și volumul muncii prestate, perioada anului, starea de sănătate și alți factori.

Intensitatea metabolismului energetic în organism este determinată folosind calorimetrie. Schimbul de energie poate fi determinat prin metode calorimetrice directe și indirecte.

Calorimetria directă se bazează pe măsurarea căldurii generate de organism și se realizează cu ajutorul unor camere speciale (calorimetre). Această căldură determină cantitatea de energie cheltuită. Calorimetria directă este metoda cea mai precisă, dar necesită observații pe termen lung, echipamente speciale voluminoase și este inacceptabilă în multe tipuri de activități profesionale și sportive.

Este mult mai ușor să determinați consumul de energie folosind metode de calorimetrie indirectă. Una dintre ele (calorimetria respiratorie indirectă) se bazează pe studiul schimbului de gaze, adică pe determinarea cantității de oxigen consumată de organism și de dioxid de carbon expirat în acest timp. În acest scop, se folosesc diverse analizoare de gaze.

Diferiții nutrienți necesită cantități diferite de oxigen pentru a se oxida. Cantitatea de energie eliberată atunci când se folosește 1 litru de oxigen se numește echivalentul caloric. La oxidarea carbohidraților, echivalentul caloric este de 5,05 kcal, la oxidarea grăsimilor - 4,7 kcal și a proteinelor - 4,85 kcal.

Organismul oxidează de obicei un amestec de nutrienți, astfel încât echivalentul caloric al O variază între 4,7 și 5,05 kcal. Odată cu o creștere a carbohidraților în amestecul oxidat, echivalentul caloric crește, iar cu o creștere a grăsimilor, acesta scade.

Valoarea echivalentului caloric al O este determinată de nivelul coeficientului respirator (RK) - volumul relativ de dioxid de carbon expirat la volumul de oxigen absorbit (CO / O). Valoarea DC depinde de compoziția substanțelor oxidate. Pentru oxidarea carbohidraților este 1,0, pentru oxidarea grăsimilor - 0,7 și a proteinelor - 0,8. Când un amestec de nutrienți este oxidat, valoarea acestuia variază între 0,8-0,9.

In a doua metoda de calorimetrie indirecta (calorimetria alimentara) se tine cont de continutul caloric al alimentelor luate si se monitorizeaza greutatea corporala. Constanța greutății corporale indică un echilibru între fluxul de resurse energetice în organism și consumul acestora. Cu toate acestea, sunt posibile erori semnificative atunci când se utilizează această metodă; În plus, nu permite determinarea consumului de energie pe perioade scurte de timp.

În funcție de activitatea organismului și de impactul factorilor de mediu asupra acestuia, se disting trei niveluri ale metabolismului energetic: metabolismul bazal, cheltuiala energetică în repaus și cheltuiala energetică în repaus. tipuri variate muncă.

Metabolismul de bază este cantitatea de energie pe care organismul o cheltuiește în repaus muscular complet, la 12-14 ore după masă și la o temperatură ambientală de 20-22°C. La un adult, este în medie 1 kcal la 1 kg de greutate corporală la 1 oră. La persoanele cu o greutate corporală de 70 kg, metabolismul bazal este în medie de aproximativ 1700 kcal. Fluctuațiile sale normale sunt! 10%. La femei, rata metabolică bazală este puțin mai mică decât la bărbați; Este mai mare la copii decât la adulți.

Cheltuielile energetice în stare de repaus relativ depășesc valoarea metabolismului bazal. Acest lucru se datorează influenței proceselor de digestie asupra schimbului de energie, termoreglarii în afara zonei de confort și consumului de energie pentru menținerea posturii corpului uman.

Consumul de energie pentru diferite tipuri de muncă este determinat de natura activității umane. Cheltuielile zilnice de energie în astfel de cazuri includ cantitatea de metabolism bazal și energia necesară pentru a efectua un anumit tip de muncă. În funcție de natura activității de producție și de cantitatea de energie cheltuită, populația adultă poate fi împărțită în 4 grupuri: 1) oameni cu muncă mentală, consumul zilnic de energie este de 2200-3000 kcal; 2) persoane care efectuează lucrări mecanizate și cheltuiesc - 146

2300-3200 kcal pe zi; 3) persoane de muncă parțial mecanizată cu un consum zilnic de energie de 2500-3400 kcal; 4) persoane care fac muncă fizică grea nemecanizată, a căror cheltuială energetică ajunge la 3500-4000 kcal. În timpul activităților sportive, consumul de energie poate fi de 4500-5000 kcal sau mai mult. Această circumstanță ar trebui luată în considerare atunci când se elaborează dieta sportivilor, care ar trebui să asigure reumplerea energiei consumate.

Nu toată energia eliberată în organism este cheltuită pe lucru mecanic. Cea mai mare parte se transformă în căldură. Cantitatea de energie care intră în efectuarea muncii se numește coeficient de performanță (eficiență). La om, eficiența nu depășește 20-25%. Eficienta in timpul activitatii musculare depinde de puterea, structura si tempo-ul miscarilor, de numarul de muschi implicati in munca si de gradul de antrenament al persoanei.

Corpul uman este o fabrică chimică care nu are vacanțe sau timpi de nefuncționare. Pe transportoarele sale invizibile, în cuve și retorte, unele substanțe se transformă constant în altele. În primul rând, ne vom uita la cea mai importantă parte a metabolismului - metabolismul mineralelor, inclusiv a apei. Apoi vom trece la metabolismul substanțelor organice, la transformările lor reciproce și vom studia modul în care substanțele organice sunt consumate și create în organism.

Metabolismul include anumite tipuri de metabolism. Orice proces este reglementat sub influența altor sisteme - ne vom uita la modul în care funcționează aceste mecanisme. În cele din urmă, metabolismul este determinat de nutriție. Care este proporția optimă de proteine, grăsimi și carbohidrați din alimente? Care este dieta dorită? Care sunt consecințele tulburărilor de alimentație, care sunt cauzele bulimiei și anorexiei? Să încercăm să răspundem la aceste întrebări și la alte întrebări.

Schimb de apă și săruri minerale. Importanța apei pentru organism

1. Apa este o bază indispensabilă pentru fluidele care circulă într-un corp viu: plasma sanguină, limfa, sucurile digestive, saliva.

2. În condiții normale, constituie până la 75 la sută din greutatea corporală. Apa minimă este în dinți (doar 10 la sută), puțin mai mult în oase (20-25 la sută), iar apa maximă este conținută în creier (până la 80 la sută din masa acestuia). Interesant este că țesutul adipos conține mai puțină apă decât oasele, ficatul, mușchii scheletici și creierul.

3. Jumătate din apă intră în corpul nostru cu mâncare, cealaltă jumătate cu băuturi. O persoană are nevoie de 1,5-2 litri de apă pe zi, mai ales în țările calde. Fără apă, o persoană poate muri în 2-3 zile (în timp ce fără mâncare poate trăi câteva săptămâni); pierderea chiar și a 20% din lichid de către organism este fatală.

4. Dacă există o lipsă de apă, aceasta poate fi sintetizată în timpul descompunerii grăsimilor - o astfel de apă se numește endogene (1 gram de grăsime produce 1,1 grame de apă).

5. Excesul de apă este dăunător, la fel ca și lipsa. Când apare „supraaglomerarea”, sarcina asupra inimii și rinichilor crește și apare umflarea. O deficiență poate provoca vâscozitate mare a sângelui și a altor fluide și poate încetini metabolismul.

6. Apa este eliminată prin urină (așa pleacă cea mai mare parte), precum și prin intestine, în timpul transpirației și în timpul respirației.

Valoarea unor săruri minerale

1. Organismul are nevoie de 10-15 grame de minerale pe zi.

2. Cea mai mare valoare au saruri de calciu, sodiu, fier, potasiu, fosfor, magneziu.

4. Sărurile de calciu sunt responsabile de coagularea sângelui.

5. Sarurile de sodiu si potasiu sunt necesare pentru functionarea celulelor musculare si nervoase.

6. Fierul este o componentă a hemoglobinei.

7. Sarea de masă trebuie adăugată în alimente într-o cantitate rezonabilă, cea mai mare nevoie de ea este de până la 10 grame pe zi.

Metabolism și energie, conceptul de metabolism intermediar. Enzime.

Metabolism (sin.: metabolism) - totalitatea tuturor transformarilor chimice din organism care ii asigura functiile vitale. Există două laturi ale metabolismului - asimilarea, în timpul căreia organismul sintetizează substanțe specifice acestuia, și disimilarea, în timpul căreia are loc descompunerea (oxidarea) substanțelor organice și energia conținută în acestea este eliberată.

Schimb de energie. Oamenii se caracterizează prin transformarea energiei chimice a proceselor oxidative în energie termică și mecanică pentru formarea de molecule organice complexe. Consumând alimente și oxigen, organismul folosește aceste substanțe pentru a obține energie, pe care apoi o eliberează în spațiul înconjurător sub formă de căldură sau sub formă de mișcări mecanice ale obiectelor sau părților propriului corp.

Enzime (Latina fermentum - fermentație, început fermentativ) - proteine ​​complexe organisme animale și vegetale care îndeplinesc funcțiile de catalizatori biologici care accelerează reacții chimiceși metabolismul în celule.

Există un metabolism general (extern), care ia în considerare aportul de substanțe în organism și excreția acestora și metabolismul intermediar , care acoperă transformarea acestor substanțe în organism.

Metabolismul proteinelor, grăsimilor, carbohidraților, apei, sărurilor minerale.

Din manual:

Metabolismul proteinelor- un set de transformări chimice ale proteinelor din organism, care se termină cu descompunerea lor în apă, dioxid de carbon, amoniac și eliberarea energiei conținute în acestea. Proteinele sunt folosite de organism pentru a reînnoi și

construirea de noi tesuturi, enzimele, sunt o sursa de energie. Când 1 g de proteină este descompus, se eliberează 4,1 kcal de energie.

Metabolismul grăsimilor- un set de transformări chimice ale grăsimilor din organism, care se termină cu descompunerea lor (în apă și dioxid de carbon) și eliberarea de energie. Grăsimile sunt folosite de organism pentru a reînnoi și a construi noi țesuturi, enzime, hormoni și, de asemenea, pentru a obține necesare organismului energie.

Când se descompune 1 g de grăsime, se eliberează 9,3 kcal de energie.

Schimb de săruri minerale- un set de procese de consum, utilizarea sărurilor minerale în organism și eliberarea lor în mediu inconjurator. Sărurile minerale sunt folosite în organism pentru a menține presiunea osmotică, echilibrul acido-bazic (pH) al sângelui și fac parte din enzime, vitamine și hormoni.

Metabolismul carbohidraților- un set de transformări chimice ale carbohidraților în organism, care se termină cu descompunerea și eliberarea de energie a acestora. Carbohidrații sunt principala sursă de energie a organismului. Când 1 g de carbohidrați este descompus, se eliberează 4,1 kcal de energie.

De pe Internet, pentru că Am simțit că nu este suficient în manual:

Metabolismul proteinelor. Proteinele reprezintă aproximativ 25% din greutatea corporală totală. Aceasta este partea cea mai dificilă a ei. Proteinele sunt compuși polimerici formați din aminoacizi. Setul de proteine ​​al fiecărei persoane este strict unic și specific. În organism, proteinele alimentare, sub influența sucurilor digestive, sunt descompuse în componentele sale simple - peptide și aminoacizi, care sunt apoi absorbite în intestine și intră în sânge. Din cei 20 de aminoacizi, doar 8 sunt esențiali pentru om. Acestea includ: triptofan, leucina, izoleucina, valina, treonina, lizina, metionina si fenilalanina. Histidina este, de asemenea, necesară pentru un organism în creștere.

Absența oricăruia dintre aminoacizii esențiali din alimente provoacă perturbări grave în funcționarea organismului, în special în cea în creștere. Înfometarea de proteine ​​duce la o întârziere și apoi la o oprire completă a creșterii și dezvoltării fizice. Copilul devine letargic, există o pierdere bruscă în greutate, umflare abundentă, diaree, inflamație piele, anemie, scăderea rezistenței organismului la boli infecțioase etc. Acest lucru se explică prin faptul că proteina este principalul material plastic al organismului, din care se formează diverse structuri celulare. În plus, proteinele fac parte din enzime, hormoni, nucleoproteine, formează hemoglobină și anticorpi din sânge.

Dacă munca nu este asociată cu o activitate fizică intensă, corpul uman are nevoie în medie de aproximativ 1,1-1,3 g de proteine ​​la 1 kg de greutate corporală pe zi. Cu crestere activitate fizica Nevoia de proteine ​​a organismului crește, de asemenea. Pentru un organism în creștere, nevoile de proteine ​​sunt mult mai mari. În primul an de dezvoltare postnatală, un copil ar trebui să primească mai mult de 4 g de proteine ​​la 1 kg de greutate corporală, la 2-3 ani - 4 g, la 3-5 ani - 3,8 g etc.

Metabolismul grăsimilor și carbohidraților. Aceste substanțe organice au o structură mai simplă, sunt formate din trei elemente chimice: carbon, oxigen și hidrogen. La fel compoziție chimică grăsimile și carbohidrații permit organismului, atunci când există un exces de carbohidrați, să construiască grăsimi din acestea și, dimpotrivă, dacă este necesar, carbohidrații se formează ușor din grăsimi din organism.

Cantitatea totală de grăsimi din corpul uman este în medie de aproximativ 10-20%, iar carbohidrații - 1%. Cea mai mare parte a grăsimii se găsește în țesutul adipos și formează o rezervă de energie. O minoritate de grăsimi este folosită pentru a construi noi structuri ale membranei celulare și pentru a le înlocui pe cele vechi. Unele celule ale corpului sunt capabile să acumuleze grăsime în cantități uriașe, acționând ca izolație termică și mecanică a corpului.

În dieta unui adult sănătos, grăsimile ar trebui să reprezinte aproximativ 30% din conținutul total de calorii al alimentelor, adică 80-100 g pe zi. Aportul insuficient al acestor acizi grași în corpul uman duce la tulburări metabolice și la dezvoltarea proceselor aterosclerotice în sistemul cardiovascular.

Nevoile de grăsime ale copiilor și adolescenților au propriile lor caracteristici de vârstă. Deci, până la vârsta de 1,5 ani nu este nevoie de grăsimi vegetale, iar necesarul total este de 50 g pe zi, de la 2 la 10 ani necesarul de grăsimi crește cu 80 g pe zi, iar pentru grăsimi vegetale - până la 15 g, în timpul pubertății necesarul de grăsimi pentru băieți este de 110 g pe zi, iar pentru fete - 90 g, iar necesarul de grăsimi vegetale este același pentru ambele sexe - 20 g pe zi.

Carbohidrații din organism sunt descompuși în glucoză, fructoză, galactoză etc. și apoi absorbiți în sânge. Conținutul de glucoză din sângele unui adult este constant și este egal în medie cu 0,1%. Când cantitatea de zahăr din sânge crește la 0,11-0,12%, glucoza se deplasează din sânge către ficat și țesutul muscular, unde este stocată sub formă de amidon animal - glicogen. Cu o creștere suplimentară a zahărului din sânge la 0,17%, rinichii sunt implicați în eliminarea acestuia din organism, iar zahărul apare în urină. Acest fenomen se numește glicozurie.

Organismul folosește carbohidrații în principal ca material energetic. Astfel, până la 1 an, necesarul de carbohidrați este de 110 g pe zi, de la 1,5 la 2 ani - 190 g, la 5-6 ani - 250 g, la 11-13 ani - 380 g și la băieți - 420 g, iar pentru fete - 370 g. În corpul copiilor, există o absorbție mai completă și mai rapidă a carbohidraților și o rezistență mai mare la excesul de zahăr din sânge.

Schimb de sare. Când mineralele sunt excluse din dieta animalelor, apar tulburări severe în organism și chiar moartea. Prezența substanțelor minerale este asociată cu fenomenul de excitabilitate - una dintre principalele proprietăți ale viețuitoarelor. Creșterea și dezvoltarea oaselor, a elementelor nervoase și a mușchilor depind de conținutul de substanțe minerale; ele determină reacția sângelui (pH), contribuie la funcționarea normală a inimii și a sistemului nervos și sunt utilizate pentru formarea hemoglobinei (fier), a acidului clorhidric al sucului gastric (clorul).

Sărurile minerale creează o anumită presiune osmotică atât de necesară pentru viața celulelor.

Cu o dietă mixtă, un adult primește toate mineralele de care are nevoie în cantități suficiente. Doar sarea de masă este adăugată în hrana umană în timpul procesării culinare. Corpul unui copil în creștere are nevoie în special de un aport suplimentar de multe minerale.

Organismul pierde constant o anumită cantitate de săruri minerale în urină, transpirație și fecale. Prin urmare, sărurile minerale, precum apa, trebuie să fie furnizate constant organismului. Conținutul elementelor individuale din corpul uman nu este același.

Schimbul de apă. Pentru viața corpului, apa joacă un rol mult mai mare decât alte componente ale alimentelor. Faptul este că apa din corpul uman este simultan un material de construcție, un catalizator pentru toate procesele metabolice și un termostat al corpului. Cantitatea totală de apă din organism depinde de vârstă, sex și greutate. În medie, corpul unui bărbat conține peste 60% apă, corpul unei femei conține 50%.

Conținutul de apă din corpul unui copil este mult mai mare, mai ales în primele etape de dezvoltare. Potrivit embriologilor, conținutul de apă din corpul unui făt de 4 luni ajunge la 90%, iar la un făt de 7 luni - 84%.În corpul unui nou-născut, volumul de apă variază de la 70 la 80%. În ontogeneza postnatală, conținutul de apă scade rapid. Deci, copilul are 8 luni. conținutul de apă este de 60%, pentru un copil de 4,5 ani - 58%, pentru băieții de 13 ani - 59%, iar pentru fetele de aceeași vârstă - 56%. Conținutul mai mare de apă din corpul copiilor este evident asociat cu o intensitate mai mare a reacțiilor metabolice asociate cu creșterea și dezvoltarea rapidă a acestora. Necesarul general de apă al copiilor și adolescenților crește pe măsură ce organismul crește. Dacă copil de un an Este nevoie de aproximativ 800 ml de apă pe zi, apoi la 4 ani - 1000 ml, la 7-10 ani - 1350 ml, iar la 11-14 ani - 1500 ml.