Введение
в обмен веществ.Биохимия
питания.
Государственный медицинский университет
г.Семей
СРС
Выполнила студентка 2 курса
205гр.ОМФ:Епенова З.К.
Проверила: Прозор И.И.
План
- Введение
- 1. Введение в обмен веществ
- 2. Биохимические основы питания человека
- Заключение
- Литература
Введение
- ОБМЕН ВЕЩЕСТВ (метаболизм), совокупность хим. процессов, обеспечивающих жизнедеятельность организма. Хим. превращ. в организме осуществляются в двух противоположных направлениях-синтез сложных соединении из более простых (а н а б о л и з м, или а с с и м и л я ц и я) и расщепление сложных соединении до более простых (к а т а б о л и з м, или д и с с и м и л я ц и я).
- Первоначальные представления об обмене веществ возникли в связи с изучением процессов обмена между организмами и внешнеи средой. Последние исследования превращений в-в внутри организма привели к представлениям о в н у т р е н н е м, или п р о м е ж у т о ч н о м, обмене веществ.
Схема обмена веществ (метаболизма)
- Питание является основой жизнедеятельности, обязательным условием нормального роста и развития организма, высокой трудоспособности и профилактики заболеваний. Высокие физические и эмоциональные нагрузки, свойственные современному спорту, предъявляют особые требования к питанию спортсменов. Только в условиях правильно организованного полноценного питания возможно повышение эффективности тренировочного процесса и рост спортивных результатов
1. Введение в обмен
веществ
- Существует непрерывный поток веществ через организм, и прекращение этого потока означает прекращение жизни. Однако из этого не следует, что обмен веществ характерен только для живых существ. Системы, которые обмениваются веществами и энергией со средой, называют термодинамически открытыми системами, в отличие от закрытых систем, обменивающихся со средой только энергией. К открытым системам относится, например, любое озеро или река, поскольку вода в них постоянно обновляется.
- Обмен веществ живых организмов включает поступление веществ из среды в организм в результате питания и дыхания, перемещения и превращения веществ в организме и выделение конечных продуктов обмена.
- Поступление веществ в организм и выделение продуктов метаболизма в совокупности составляют обмен веществами между средой и организмом.Организм взрослого здорового человека находится в стационарном состоянии в том смысле, что его масса сохраняется постоянной. Это значит, что масса потребляемых веществ равна массе выделяемых за то же время веществ.
- Общая масса органических веществ в теле человека составляет около 25 кг (отметим, что больше половины из них приходится на белки). Ежедневное потребление органических веществ с пищей равно примерно 0,6 кг; следовательно, человек потребляет такую же массу органических веществ, какая имеется в его теле, за 40-50 дней.
- Между содержанием разных веществ в организме и величиной их суточного потребления нет соответствия. Например, для белков отношение содержание/ потребление равно примерно 180, а для углеводов оно менее 2, т. е. различие но этому коэффициенту между белками и углеводами почти стократное.
- Это связано с тем, что подавляющая часть пищевых углеводов используется именно как источник энергии и распадается до конечных продуктов обмена, минуя стадию включения в структурно-функциональные компоненты клетки. То же в значительной мере относится и к жирам.
- Основную массу элементов, из которых построены пищевые вещества, а также и тело человека, составляют углерод, водород, кислород и азот. Эти же элементы входят в состав главных конечных продуктов обмена веществ — С02, Н20 и мочевины H2N—СО—NH2. В форме Н20 выводится водород органических веществ, причем организм выделяет воды больше, чем потребляет: примерно 400 г воды образуется за сутки в организме из водорода органических веществ и кислорода вдыхаемого воздуха (метаболическая вода). В форме С02 выводятся углерод и кислород органических веществ, а в форме мочевины — азот
Метаболизм
- Наиболее сложную часть обмена веществ составляет промежуточный обмен. Он включает следующие молекулярные процессы:
- 1. Взаимодействие молекул без изменения их ковалентной структуры: образование олигомерных белков из протомеров; самосборка клеточных орга-нелл, включая мембраны; образование двойной спирали ДНК; присоединение аминоацил-тРНК к мРНК и рибосомам; присоединение аллостерических эффекторов к регуляторным центрам ферментов; присоединение кислорода к гемоглобину и др. Все эти взаимодействия представляют собой физико-химические процессы. Наиболее характерной чертой молекулярных физико-химических процессов в живых организмах является соединение молекул за счет комплементарных поверхностей центров связывания.
- 2. Взаимодействия молекул, завершающиеся изменением их ковалентной структуры, т. е. собственно химические процессы. Именно совокупность этих процессов обычно называют метаболизмом (metabole — изменение, превращение). Как мы уже знаем, все химические реакции в организме катализируются ферментами. В ходе ферментативной реакции, конечно, имеют место и физико-химические процессы, например образование некова-лентных связей между ферментом и субстратом, изменение конформации и др.
- 3. Перенос веществ. Существуют разные механизмы и маршруты транспорта веществ в организме, а именно:
- а) транспорт с циркулирующей жидкостью по кровеносным и лимфатическим сосудам. Это механический процесс. Однако многие вещества транспортируются в форме соединений со специальными транспортными белками, подобно переносу кислорода в соединении с гемоглобином.
- В крови имеются транспортные белки для переноса многих соединений — гормонов, витаминов, липидов, ионов металлов и др. Образование и распад комплекса транспортного белка с переносимым веществом — это обычно физико-химические процессы, не связанные с изменением ковалентной структуры веществ;
- б) трансмембранный перенос, который может быть межклеточным и внутриклеточным. Основные формы межклеточного переноса следующие:
- — из кишечника в кровь через мембраны клеток кишечного эпителия и стенок капилляров;
- — из крови и межклеточного пространства в клетки разных органов через мембраны этих клеток;
- — из клеток в межклеточное вещество или в кровь через те же мембраны;
- — в почечных клубочках — из крови в первичную мочу, а в почечных канальцах — из первичной мочи в кровь через мембраны соответствующих клеток.
2. Биохимические основы
питания человека
- Полноценное питание должно содержать:
- 1. источники энергии (углеводы, жиры, белки);
- 2. незаменимые аминокислоты(Незаменимыми для взрослого здорового человека являются 8 аминокислот: валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, треони́н, триптофан и фенилалани́н;
Для детей незаменимыми также являются аргинин и гистидин);
- 3. незаменимые жирные кислоты(омега-3 и омега-6);
- 4. витамины;
- 5. неорганические (минеральные) кислоты;
- 6. клетчатку;
- 7. Н2О
- Источники энергии
- Углеводы, жиры и белки являются макропитательными веществами. Их потребление зависит от роста, возраста и пола человека и определяется в граммах.
- Углеводы составляют основной источник энергии в питании человека - самая дешевая пища. В развитых странах около 40 % потребления углеводов приходится на рафинированные сахара, а 60 % составляет крахмал. В менее развитых странах доля крахмала возрастает. За счет углеводов образуется основная часть энергии в организме человека.
- Жиры - это один из основных источников энергии. Перевариваются в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ) гораздо медленнее, чем углеводы, поэтому лучше способствуют возникновению чувства сытости. Триглицериды растительного происхождения являются не только источником энергии, но и незаменимымых жирных кислот: линолевой и линоленовой.
- Белки - энергетическая функция не является для них основной. Белки - это исочники незаменимых и заменимых аминокислот, а также предшественники биологически активных веществ в организме. Однако при окислении аминокислот образуется энергия. Хотя она и невелика, но составляет некоторую часть энергетического рациона.
- Может ли этиловый спирт служить источником энергии?При окислении 1 г этанола выделяется 7 ккал энергии. Это больше, чем при распаде 1 г углеводов, и меньше, чем при распаде 1 г жиров. Энергия, которая выделяется при окислении этанола, запасается в виде АТФ. Метаболизм этанола протекает в печени.
- Эта реакция идет в цитоплазме. Затем уксусный альдегид подвергается повторному окислению, но уже в митохондриях.
- При окислении этанола до уксусной кислоты выделяется НАДН2, который идет на цепь тканевого дыхания и образуется АТФ.
- Уксусная кислота в дальнейшем активируется. Ац-КоА вступает в ЦТК.
- Но этанол не является достаточно хорошим источником энергии.
- Причины этого следующие.
- 1. Образующийся уксусный альдегид и сам этиловый спирт являются токсичными для человека, особенно для клеточных мембран.
- 2. Больные алкоголизмом мало потребляют адекватной пищи (мало белков).
- 3. Крепкие спиртные напитки не содержат витаминов и минеральных веществ. Поэтому часто встречаются авитаминозы - чаще всего авитаминоз В1: алкогольный полиневрит - синдром Вернике-Корсакова (неврологические расстройства).
- 4. Необходимо много НАД для окисления этанола и уксусного альдегида. Поэтому в клетке снижается запас НАД, необходимого окисления естественных продуктов питания. Прежде всего при этом страдают белковый и жировой обмены.
- 5. В организме этанол может превращаться только в жиры и стероиды, но из него не может синтезироваться глюкоза и гликоген. А нейроны головного мозга человека потребляют только глюкозу. Поэтому нарушается функция ЦНС.
- 6. У алкоголиков наблюдается избыточное образование кетоновых тел, поэтому запах у них изо рта напоминает запах, который встречается у больных сахарным диабетом.
- 7. Усиливается синтез кетоновых тел.
- Недоедание.
- 12 тыс. человек в мире ежедневно умирают от голода. Недостаточность питания у детей приводит к таким нарушениям, как истощение и квашиоркор.
- Квашиоркор развивается у детей при употреблении малокалорийной пищи с недостаточным содержанием белка. Замедляется рост ребенка, развиваются отеки, дегенеративные изменения в печени, почках, поджелудочной железе. Даже если такой ребенок не погибает, все равно длительное белковое голодание делает его инвалидом на всю жизнь. У взрослых при длительном белковом голодании развиваются похожие явления.
- Незаменимые вещества организма
- Витамины.
- 1. Аминокислоты.
- 2. Полиненасыщенные жирные кислоты.
- 3. Неорганические вещества (минеральные элементы).
- 4. Клетчатка.