Pagrindiniai organizmo energijos š altiniai yra angliavandeniai, b altymai, mineralinės druskos, riebalai, vitaminai. Jie užtikrina normalią jo veiklą, leidžia organizmui funkcionuoti be problemų. Maisto medžiagos yra energijos š altinis žmogaus organizme. Be to, jie veikia kaip statybinė medžiaga, skatina naujų ląstelių, atsirandančių vietoje mirštančių, augimą ir dauginimąsi. Tokios formos, kokia jie valgomi, organizmas negali pasisavinti ir panaudoti. Tik vanduo, taip pat vitaminai ir mineralinės druskos yra virškinami ir pasisavinami tokia forma, kokia yra.
Pagrindiniai organizmo energijos š altiniai yra b altymai, angliavandeniai, riebalai. Virškinamajame trakte jie patiria ne tik fizinį poveikį (smulkinti ir susmulkinti), bet ir cheminius pokyčius, kurie vyksta veikiant fermentams, kurie yra specialių virškinimo liaukų sultyse.
B altymų struktūra
Augaluose ir gyvūnuose yra tam tikra medžiaga, kuri yra gyvybės pagrindas. Šis junginys yra b altymas. B altymų kūnus atrado biochemikas Gerardas Mulderis 1838 m. Būtent jis suformulavo b altymų teoriją. Žodis „b altymas“iš graikų kalbos reiškia „pirmiausia“. Maždaug pusę bet kurio organizmo sausos masės sudaro b altymai. Virusuose šis turinys svyruoja nuo 45 iki 95 proc.
Kalbant apie tai, kas yra pagrindinis energijos š altinis organizme, negalima ignoruoti b altymų molekulių. Jie užima ypatingą vietą pagal biologines funkcijas ir reikšmę.
Funkcijos ir vieta korpuse
Apie 30 % b altymų junginių yra raumenyse, apie 20 % – sausgyslėse ir kauluose, o 10 % – odoje. Organizmams svarbiausi yra fermentai, valdantys medžiagų apykaitos cheminius procesus: maisto virškinimą, endokrininių liaukų veiklą, smegenų veiklą, raumenų veiklą. Net mažose bakterijose yra šimtai fermentų.
B altymai yra esminė gyvų ląstelių dalis. Juose yra vandenilio, anglies, azoto, sieros, deguonies, kai kuriuose taip pat yra fosforo. Privalomas cheminis elementas, esantis b altymų molekulėse, yra azotas. Štai kodėl šios organinės medžiagos vadinamos azoto turinčiais junginiais.
B altymų savybės ir transformacija organizme
Pataikymasvirškinamajame trakte jie suskaidomi į aminorūgštis, kurios absorbuojamos į kraują ir naudojamos organizmui būdingo peptido sintezei, vėliau oksiduojamos iki vandens ir anglies dioksido. Kai temperatūra pakyla, b altymo molekulė koaguliuoja. Yra žinomos molekulės, kurios gali ištirpti vandenyje tik kaitinamos. Pavyzdžiui, želatina turi tokių savybių.
Po absorbcijos maistas pirmiausia patenka į burnos ertmę, tada juda per stemplę, patenka į skrandį. Jame yra rūgštinė aplinkos reakcija, kurią užtikrina druskos rūgštis. Skrandžio sultyse yra fermento pepsino, kuris skaido b altymų molekules į albumozes ir peptonus. Ši medžiaga veikia tik rūgščioje aplinkoje. Į skrandį patekęs maistas gali jame išbūti 3-10 valandų, priklausomai nuo jo agregacijos būsenos ir pobūdžio. Kasos sultys turi šarminę reakciją, jose yra fermentų, galinčių skaidyti riebalus, angliavandenius, b altymus.
Tarp pagrindinių fermentų yra tripsinas, kuris yra kasos sultyse tripsinogeno pavidalu. Jis nesugeba suskaidyti b altymų, tačiau susilietus su žarnyno sultimis virsta veikliąja medžiaga – enterokinaze. Trypsinas skaido b altymus į aminorūgštis. Maisto perdirbimas plonojoje žarnoje baigiasi. Jei dvylikapirštėje žarnoje ir skrandyje riebalai, angliavandeniai, b altymai beveik visiškai suyra, tai plonojoje žarnoje vyksta visiškas maistinių medžiagų irimas, reakcijos produktų įsisavinimas į kraują. Procesas atliekamas per kapiliarus, kurių kiekvienasartėja prie gaurelių, esančių ant plonosios žarnos sienelės.
B altymų apykaita
Kai b altymai virškinimo trakte visiškai suskaidomi į aminorūgštis, jie absorbuojami į kraują. Jame taip pat yra nedidelis kiekis polipeptidų. Iš gyvos būtybės organizme esančių aminorūgščių likučių sintetinamas specifinis b altymas, kurio reikia žmogui ar gyvūnui. Naujų b altymų molekulių susidarymo procesas gyvame organizme vyksta nuolat, nes pašalinamos mirštančios odos, kraujo, žarnyno ir gleivinių ląstelės, o jų vietoje susidaro jaunos ląstelės.
Kad b altymai būtų sintetinami, būtina, kad jie su maistu patektų į virškinamąjį traktą. Jei polipeptidas patenka į kraują, aplenkiant virškinamąjį traktą, žmogaus organizmas negali jo panaudoti. Toks procesas gali neigiamai paveikti žmogaus organizmo būklę, sukelti daugybę komplikacijų: karščiavimą, kvėpavimo paralyžių, širdies nepakankamumą, bendrus traukulius.
B altymai negali būti pakeisti kitomis maistinėmis medžiagomis, nes aminorūgštys yra būtinos jų sintezei organizme. Dėl nepakankamo šių medžiagų kiekio augimas sulėtėja arba sustoja.
Sacharidai
Pradėkime nuo to, kad angliavandeniai yra pagrindinis organizmo energijos š altinis. Jie yra viena iš pagrindinių mūsų organinių junginių grupiųorganizmas. Šis gyvų organizmų energijos š altinis yra pagrindinis fotosintezės produktas. Angliavandenių kiekis gyvoje augalo ląstelėje gali svyruoti nuo 1 iki 2 procentų, o kai kuriose situacijose šis skaičius siekia 85–90 procentų.
Pagrindiniai gyvų organizmų energijos š altiniai yra monosacharidai: gliukozė, fruktozė, ribozė.
Angliavandeniuose yra deguonies, vandenilio, anglies atomų. Pavyzdžiui, gliukozė – energijos š altinis organizme, turi formulę C6H12O6. Visi angliavandeniai (pagal struktūrą) skirstomi į paprastus ir sudėtingus junginius: monosacharidus ir polisacharidus. Pagal anglies atomų skaičių monosacharidai skirstomi į kelias grupes:
- trio;
- tetroses;
- pentoses;
- heksozės;
- heptozės.
Monosacharidai, turintys penkis ar daugiau anglies atomų, ištirpę vandenyje gali sudaryti žiedo struktūrą.
Pagrindinis energijos š altinis organizme yra gliukozė. Dezoksiribozė ir ribozė yra angliavandeniai, ypač svarbūs nukleino rūgštims ir ATP.
Gliukozė yra pagrindinis energijos š altinis organizme. Monosacharidų virsmo procesai yra tiesiogiai susiję su daugelio organinių junginių biosinteze, taip pat su nuodingų junginių, kurie ateina iš išorės arba susidaro dėl b altymų molekulių irimo, pašalinimo iš jos procesu.
Išskirtinės disacharidų savybės
Monosacharidas ir disacharidas yra pagrindinis organizmo energijos š altinis. Kai derinamamonosacharidai yra atskiriami, o sąveikos produktas yra disacharidas.
Sacharozė (cukranendrių cukrus), m altozė (salyklo cukrus), laktozė (pieno cukrus) yra tipiški šios grupės atstovai.
Toks organizmo energijos š altinis kaip disacharidai nusipelno išsamaus tyrimo. Jie gerai tirpsta vandenyje ir yra saldaus skonio. Per didelis sacharozės vartojimas sukelia rimtų organizmo sutrikimų, todėl labai svarbu laikytis taisyklių.
Polisacharidai
Puikus energijos š altinis organizmui yra tokios medžiagos kaip celiuliozė, glikogenas, krakmolas.
Visų pirma, bet kurį iš jų galima laikyti energijos š altiniu žmogaus organizmui. Jų fermentinio skilimo ir skilimo atveju išsiskiria daug energijos, kurią sunaudoja gyva ląstelė.
Šis energijos š altinis organizmui atlieka kitas svarbias funkcijas. Pavyzdžiui, chitinas, celiuliozė naudojami kaip statybinė medžiaga. Polisacharidai puikiai tinka organizmui kaip atsarginiai junginiai, nes jie netirpsta vandenyje, neturi cheminio ir osmosinio poveikio ląstelei. Tokios savybės leidžia jiems ilgai išlikti gyvoje ląstelėje. Dehidratuoti polisacharidai gali padidinti laikomų produktų masę, nes sutaupo tūrio.
Toks energijos š altinis organizmui geba atsispirti patogeninėms bakterijoms, kurios patenka į organizmą su maistu. Jei reikia, hidrolizės metu keičiamas atsarginispolisacharidus paverčia paprastu cukrumi.
Angliavandenių keitimas
Kaip veikia pagrindinis organizmo energijos š altinis? Angliavandeniai daugiau tiekiami polisacharidų pavidalu, pavyzdžiui, krakmolo pavidalu. Dėl hidrolizės iš jo susidaro gliukozė. Monosacharidas absorbuojamas į kraują, dėl kelių tarpinių reakcijų suskaidomas į anglies dioksidą ir vandenį. Po galutinės oksidacijos išsiskiria energija, kurią organizmas naudoja.
Salyklo cukraus ir krakmolo skilimo procesas vyksta tiesiai burnos ertmėje, fermentas ptialinas veikia kaip reakcijos katalizatorius. Plonojoje žarnoje angliavandeniai skyla į monosacharidus. Jie absorbuojami į kraują daugiausia gliukozės pavidalu. Procesas vyksta viršutinėse žarnose, tačiau apatinėse angliavandenių beveik nėra. Kartu su krauju sacharidai patenka į vartų veną ir pasiekia kepenis. Tuo atveju, kai cukraus koncentracija žmogaus kraujyje yra 0,1%, angliavandeniai praeina per kepenis ir patenka į bendrą kraujotaką.
Būtina palaikyti pastovų cukraus kiekį kraujyje, artimą 0,1%. Per daug patekus į kraują sacharidų, perteklius kaupiasi kepenyse. Panašų procesą lydi staigus cukraus kiekio kraujyje sumažėjimas.
Kūno cukraus kiekio pokytis
Jei maiste yra krakmolo, tai nesukelia didelio masto cukraus kiekio kraujyje pokyčių, nes polisacharido hidrolizės procesas trunka ilgai. Jei cukraus dozė palieka apie 15-200 gramų, jos smarkiai padidėjakiekis kraujyje. Šis procesas vadinamas maisto arba mitybos hiperglikemija. Cukraus perteklius pašalinamas per inkstus, todėl šlapime yra gliukozės.
Inkstai pradeda šalinti cukrų iš organizmo, jei jo kiekis kraujyje pasiekia 0,15–0,18 %. Panašus reiškinys atsiranda vieną kartą vartojant didelį kiekį cukraus, praeina pakankamai greitai, nesukeldamas rimtų medžiagų apykaitos procesų organizme pažeidimų.
Jei sutrinka intrasekrecinis kasos darbas, susergama tokia liga kaip cukrinis diabetas. Jį lydi reikšmingas cukraus kiekio kraujyje padidėjimas, dėl kurio prarandamas kepenų gebėjimas sulaikyti gliukozę, todėl cukrus iš organizmo išsiskiria su šlapimu.
Raumenyse gali nusėsti didelis kiekis glikogeno, čia jis reikalingas vykdant chemines reakcijas, vykstančias raumenų susitraukimų metu.
Apie gliukozės svarbą
Gliukozės vertė gyvam organizmui neapsiriboja energetine funkcija. Gliukozės poreikis didėja dirbant sunkų fizinį darbą. Šis poreikis patenkinamas kepenyse skaidant glikogeną į gliukozę, kuri patenka į kraują.
Šis monosacharidas randamas ir ląstelių protoplazmoje, todėl reikalingas naujoms ląstelėms formuotis, gliukozė ypač aktuali augimo procese. Šis monosacharidas yra ypač svarbus visapusiškam centrinės nervų sistemos funkcionavimui. Kai tik cukraus koncentracija kraujyje sumažėja iki 0,04 proc.atsiranda traukuliai, žmogus netenka sąmonės. Tai tiesioginis patvirtinimas, kad sumažėjęs cukraus kiekis kraujyje akimirksniu sutrikdo centrinės nervų sistemos veiklą. Jei pacientui į kraują suleidžiama gliukozės arba pasiūloma saldaus maisto, visi sutrikimai išnyksta. Ilgai sumažėjus cukraus kiekiui kraujyje, išsivysto hipoglikemija. Tai sukelia rimtus kūno sutrikimus, kurie gali sukelti mirtį.
Trumpai riebalai
Riebalai gali būti laikomi dar vienu gyvo organizmo energijos š altiniu. Juose yra anglies, deguonies ir vandenilio. Riebalai turi sudėtingą cheminę struktūrą, jie yra polihidroksilio alkoholio glicerolio ir riebalų karboksirūgščių junginiai.
Virškinimo proceso metu riebalai suskaidomi į sudedamąsias dalis, iš kurių jie buvo gauti. Būtent riebalai yra neatskiriama protoplazmos dalis, yra gyvo organizmo audiniuose, organuose, ląstelėse. Jie teisingai laikomi puikiu energijos š altiniu. Šių organinių junginių skilimas prasideda skrandyje. Skrandžio sultyse yra lipazės, kuri riebalų molekules paverčia gliceroliu ir karboksirūgštimi.
Glicerinas puikiai absorbuojamas, nes gerai tirpsta vandenyje. Rūgštims ištirpinti naudojama tulžis. Jo įtakoje lipazės veiksmingumas riebalams padidėja iki 15-20 kartų. Iš skrandžio maistas juda į dvylikapirštę žarną, kur, veikiant sultims, jis toliau skaidomas į produktus, kurie gali būti absorbuojami į limfą ir kraują.
Kitas maisto košėjuda virškinamuoju traktu, patenka į plonąją žarną. Čia jis visiškai suskaidomas veikiant žarnyno sultims, taip pat absorbuojamas. Skirtingai nuo b altymų ir angliavandenių skilimo produktų, riebalų hidrolizės metu gautos medžiagos absorbuojamos į limfą. Glicerinas ir muilas, prasiskverbę per žarnyno gleivinės ląsteles, vėl susijungia, kad susidarytų riebalai.
Apibendrinant pastebime, kad pagrindiniai žmogaus ir gyvūnų energijos š altiniai yra b altymai, riebalai, angliavandeniai. Būtent angliavandenių, b altymų apykaitos, kartu su papildomos energijos susidarymu, dėka funkcionuoja gyvas organizmas. Todėl neturėtumėte ilgai laikytis dietų, apsiribodami kokiu nors konkrečiu mikroelementu ar medžiaga, kitaip tai gali neigiamai paveikti sveikatą ir savijautą.
