แหล่งพลังงานหลักสำหรับร่างกาย ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน เกลือแร่ ไขมัน วิตามิน พวกเขาให้กิจกรรมตามปกติทำให้ร่างกายทำงานได้โดยไม่มีปัญหาใด ๆ สารอาหารเป็นแหล่งพลังงานในร่างกายมนุษย์ นอกจากนี้ ยังทำหน้าที่เป็นวัสดุก่อสร้าง ส่งเสริมการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของเซลล์ใหม่ที่ปรากฏแทนที่เซลล์ที่กำลังจะตาย ในรูปแบบที่รับประทานเข้าไป ร่างกายจะไม่สามารถดูดซึมและนำไปใช้ได้ เฉพาะน้ำ วิตามิน และเกลือแร่เท่านั้นที่ถูกย่อยและดูดซึมในรูปแบบที่มา
แหล่งพลังงานหลักสำหรับร่างกายคือ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน ในทางเดินอาหาร พวกมันไม่เพียงได้รับผลกระทบจากอิทธิพลทางกายภาพ (บดและบด) แต่ยังรวมถึงการเปลี่ยนแปลงทางเคมีที่เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์ที่อยู่ในน้ำของต่อมย่อยอาหารพิเศษ
โครงสร้างโปรตีน
ในพืชและสัตว์มีสารบางอย่างที่เป็นพื้นฐานของชีวิต สารประกอบนี้เป็นโปรตีน ร่างกายของโปรตีนถูกค้นพบโดยนักชีวเคมี Gerard Mulder ในปี 1838 เขาเป็นคนกำหนดทฤษฎีโปรตีน คำว่า "โปรตีน" ในภาษากรีกหมายถึง "ในตอนแรก" ประมาณครึ่งหนึ่งของน้ำหนักแห้งของสิ่งมีชีวิตใดๆ ประกอบด้วยโปรตีน ในไวรัส เนื้อหานี้มีตั้งแต่ 45-95 เปอร์เซ็นต์
เมื่อพูดถึงแหล่งพลังงานหลักในร่างกาย เราไม่สามารถมองข้ามโมเลกุลโปรตีนได้ พวกเขาครอบครองสถานที่พิเศษในหน้าที่ทางชีวภาพและความสำคัญ
หน้าที่และตำแหน่งในร่างกาย
ประมาณ 30% ของสารประกอบโปรตีนอยู่ในกล้ามเนื้อ ประมาณ 20% อยู่ในเส้นเอ็นและกระดูก และ 10% อยู่ในผิวหนัง ที่สำคัญที่สุดสำหรับสิ่งมีชีวิตคือเอ็นไซม์ที่ควบคุมกระบวนการเผาผลาญทางเคมี ได้แก่ การย่อยอาหาร กิจกรรมของต่อมไร้ท่อ การทำงานของสมอง และกิจกรรมของกล้ามเนื้อ แม้แต่แบคทีเรียขนาดเล็กก็ยังมีเอ็นไซม์นับร้อย
โปรตีนเป็นส่วนสำคัญของเซลล์ที่มีชีวิต ประกอบด้วยไฮโดรเจน คาร์บอน ไนโตรเจน กำมะถัน ออกซิเจน และบางชนิดก็มีฟอสฟอรัสด้วย องค์ประกอบทางเคมีบังคับที่มีอยู่ในโมเลกุลโปรตีนคือไนโตรเจน นั่นคือเหตุผลที่สารอินทรีย์เหล่านี้เรียกว่าสารประกอบที่มีไนโตรเจน
คุณสมบัติและการเปลี่ยนแปลงของโปรตีนในร่างกาย
ตีในทางเดินอาหาร พวกมันจะถูกย่อยสลายเป็นกรดอะมิโน ซึ่งถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดและใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์จำเพาะต่อสิ่งมีชีวิต จากนั้นออกซิไดซ์เป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โมเลกุลของโปรตีนจะจับตัวเป็นก้อน โมเลกุลเป็นที่รู้จักกันว่าสามารถละลายในน้ำได้เมื่อถูกความร้อนเท่านั้น ตัวอย่างเช่น เจลาตินมีคุณสมบัติดังกล่าว
หลังจากดูดซึม อาหารจะเข้าสู่ช่องปากก่อน แล้วจึงเคลื่อนผ่านหลอดอาหาร เข้าสู่กระเพาะอาหาร มันมีปฏิกิริยากรดของสิ่งแวดล้อมซึ่งมาจากกรดไฮโดรคลอริก น้ำย่อยมีเอนไซม์เปปซินซึ่งแบ่งโมเลกุลโปรตีนออกเป็นอัลบูโมสและเปปโตน สารนี้ใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดเท่านั้น อาหารที่เข้าสู่กระเพาะสามารถอยู่ในนั้นได้นาน 3-10 ชั่วโมง ขึ้นอยู่กับสภาวะของมวลรวมและลักษณะของอาหาร น้ำตับอ่อนมีปฏิกิริยาเป็นด่าง มีเอ็นไซม์ที่สามารถสลายไขมัน คาร์โบไฮเดรต โปรตีน
ในหมู่เอนไซม์หลัก ทริปซินถูกแยกออกมา ซึ่งอยู่ในน้ำตับอ่อนในรูปของทริปซิโนเจน มันไม่สามารถสลายโปรตีนได้ แต่เมื่อสัมผัสกับน้ำในลำไส้ มันจะกลายเป็นสารออกฤทธิ์ - enterokinase ทริปซินแบ่งโปรตีนออกเป็นกรดอะมิโน การแปรรูปอาหารในลำไส้เล็กสิ้นสุดลง หากในลำไส้เล็กส่วนต้นและในไขมันในกระเพาะอาหารคาร์โบไฮเดรตโปรตีนเกือบสลายตัวแล้วในลำไส้เล็กจะมีการสลายตัวของสารอาหารอย่างสมบูรณ์การดูดซึมของผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยาเข้าสู่กระแสเลือด กระบวนการนี้ดำเนินการผ่านเส้นเลือดฝอยซึ่งแต่ละอันเข้าใกล้วิลลี่ที่ผนังลำไส้เล็ก
การเผาผลาญโปรตีน
หลังจากที่โปรตีนถูกย่อยสลายเป็นกรดอะมิโนในทางเดินอาหารจนหมด พวกมันจะถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด นอกจากนี้ยังมีโพลีเปปไทด์จำนวนเล็กน้อย จากกรดอะมิโนที่ตกค้างในร่างกายของสิ่งมีชีวิต มีการสังเคราะห์โปรตีนเฉพาะที่บุคคลหรือสัตว์ต้องการ กระบวนการสร้างโมเลกุลโปรตีนใหม่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องในสิ่งมีชีวิต เนื่องจากเซลล์ที่ตายแล้วของผิวหนัง เลือด ลำไส้ และเยื่อเมือกจะถูกลบออก และเซลล์เล็กจะถูกสร้างขึ้นแทนที่ของพวกมัน
ในการสังเคราะห์โปรตีน จำเป็นต้องป้อนอาหารเข้าไปในทางเดินอาหาร หากโพลีเปปไทด์ถูกนำเข้าสู่กระแสเลือดโดยผ่านทางเดินอาหาร ร่างกายมนุษย์จะไม่สามารถใช้งานได้ กระบวนการดังกล่าวอาจส่งผลเสียต่อสภาพของร่างกายมนุษย์ ทำให้เกิดโรคแทรกซ้อนมากมาย: มีไข้, ระบบทางเดินหายใจล้มเหลว, หัวใจล้มเหลว, อาการชักทั่วไป
โปรตีนไม่สามารถแทนที่ด้วยสารอาหารอื่น ๆ เนื่องจากกรดอะมิโนจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ภายในร่างกาย ปริมาณสารเหล่านี้ไม่เพียงพอทำให้เกิดความล่าช้าหรือระงับการเจริญเติบโต
แซคคาไรด์
เรามาเริ่มกันที่คาร์โบไฮเดรตเป็นแหล่งพลังงานหลักของร่างกาย พวกเขาเป็นหนึ่งในกลุ่มหลักของสารประกอบอินทรีย์ที่เราสิ่งมีชีวิต แหล่งพลังงานของสิ่งมีชีวิตนี้เป็นผลิตภัณฑ์หลักของการสังเคราะห์ด้วยแสง ปริมาณคาร์โบไฮเดรตในเซลล์พืชที่มีชีวิตอาจผันผวนในช่วง 1-2 เปอร์เซ็นต์ และในบางสถานการณ์ ตัวเลขนี้อาจสูงถึง 85-90 เปอร์เซ็นต์
แหล่งพลังงานหลักของสิ่งมีชีวิตคือโมโนแซ็กคาไรด์: กลูโคส ฟรุกโตส ไรโบส
คาร์โบไฮเดรตประกอบด้วยออกซิเจน ไฮโดรเจน อะตอมของคาร์บอน ตัวอย่างเช่น กลูโคส - แหล่งพลังงานในร่างกายมีสูตร C6H12O6 มีการแบ่งคาร์โบไฮเดรตทั้งหมด (ตามโครงสร้าง) ออกเป็นสารประกอบที่เรียบง่ายและซับซ้อน ได้แก่ โมโนและโพลีแซคคาไรด์ ตามจำนวนอะตอมของคาร์บอน โมโนแซ็กคาไรด์แบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:
- ทริโอ;
- เทโทรส;
- เพนโทส;
- hexoses;
- เฮปโตส
มอนอแซ็กคาไรด์ที่มีอะตอมของคาร์บอนตั้งแต่ห้าอะตอมขึ้นไปสามารถสร้างโครงสร้างวงแหวนได้เมื่อละลายในน้ำ
แหล่งพลังงานหลักในร่างกายคือกลูโคส Deoxyribose และ ribose เป็นคาร์โบไฮเดรตที่มีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับกรดนิวคลีอิกและ ATP
กลูโคสเป็นแหล่งพลังงานหลักในร่างกาย กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโมโนแซ็กคาไรด์นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์หลายชนิด เช่นเดียวกับกระบวนการกำจัดสารพิษที่มาจากภายนอกหรือเกิดขึ้นจากการสลายโมเลกุลของโปรตีน
คุณสมบัติเด่นของไดแซ็กคาไรด์
โมโนแซ็กคาไรด์และไดแซ็กคาไรด์เป็นแหล่งพลังงานหลักสำหรับร่างกาย เมื่อรวมกันแล้วโมโนแซ็กคาไรด์จะถูกแยกออกจากกัน และผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาคือไดแซ็กคาไรด์
ซูโครส (น้ำตาลอ้อย), มอลโตส (น้ำตาลมอลต์), แลคโตส (น้ำตาลนม) เป็นตัวแทนทั่วไปของกลุ่มนี้
แหล่งพลังงานดังกล่าวสำหรับร่างกายที่ไดแซ็กคาไรด์สมควรได้รับการศึกษาอย่างละเอียด พวกมันละลายได้ดีในน้ำและมีรสหวาน การบริโภคซูโครสมากเกินไปจะทำให้ร่างกายทำงานผิดปกติอย่างร้ายแรง ด้วยเหตุนี้จึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องปฏิบัติตามกฎ
โพลีแซคคาไรด์
แหล่งพลังงานที่ดีเยี่ยมสำหรับร่างกายคือสารต่างๆ เช่น เซลลูโลส ไกลโคเจน แป้ง
ก่อนอื่นใดถือได้ว่าเป็นแหล่งพลังงานสำหรับร่างกายมนุษย์ ในกรณีของความแตกแยกของเอนไซม์และการสลายตัว เซลล์ที่มีชีวิตจะปล่อยพลังงานออกมาเป็นจำนวนมาก
แหล่งพลังงานสำหรับร่างกายทำหน้าที่สำคัญอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ไคติน เซลลูโลส ถูกใช้เป็นวัสดุก่อสร้าง โพลีแซ็กคาไรด์เป็นส่วนประกอบที่ดีเยี่ยมสำหรับร่างกาย เนื่องจากไม่ละลายในน้ำ ไม่มีผลทางเคมีและออสโมติกต่อเซลล์ คุณสมบัติดังกล่าวทำให้พวกเขาคงอยู่เป็นเวลานานในเซลล์ที่มีชีวิต เมื่อถูกคายน้ำ โพลีแซ็กคาไรด์จะเพิ่มมวลของผลิตภัณฑ์ที่จัดเก็บเนื่องจากการประหยัดปริมาณ
แหล่งพลังงานดังกล่าวสำหรับร่างกายสามารถต้านทานแบคทีเรียก่อโรคที่เข้าสู่ร่างกายด้วยอาหาร หากจำเป็น ในระหว่างการไฮโดรไลซิส การเปลี่ยนแปลงของอะไหล่พอลิแซ็กคาไรด์กลายเป็นน้ำตาลธรรมดา
แลกเปลี่ยนคาร์บ
แหล่งพลังงานหลักของร่างกายมีพฤติกรรมอย่างไร ? คาร์โบไฮเดรตจะถูกจ่ายให้มากขึ้นในรูปแบบของพอลิแซ็กคาไรด์ เช่น ในรูปของแป้ง อันเป็นผลมาจากการไฮโดรไลซิสทำให้เกิดกลูโคส โมโนแซ็กคาไรด์ถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือด ต้องขอบคุณปฏิกิริยาระดับกลางหลายอย่าง มันถูกย่อยสลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ หลังจากออกซิเดชั่นสุดท้าย พลังงานจะถูกปล่อยออกมาซึ่งร่างกายใช้
กระบวนการแยกน้ำตาลมอลต์และแป้งเกิดขึ้นโดยตรงในช่องปาก เอนไซม์ ptyalin ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยา ในลำไส้เล็ก คาร์โบไฮเดรตแตกตัวเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ พวกมันถูกดูดซึมเข้าสู่กระแสเลือดในรูปของกลูโคสเป็นหลัก กระบวนการนี้เกิดขึ้นในลำไส้ส่วนบน แต่แทบไม่มีคาร์โบไฮเดรตในลำไส้ด้านล่าง ร่วมกับเลือดแซคคาไรด์เข้าสู่หลอดเลือดดำพอร์ทัลและไปถึงตับ ในกรณีที่ความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือดของมนุษย์อยู่ที่ 0.1% คาร์โบไฮเดรตจะผ่านตับและจะไปสิ้นสุดในการไหลเวียนทั่วไป
จำเป็นต้องรักษาระดับน้ำตาลในเลือดให้คงที่ใกล้ 0.1% ด้วยการกินแซ็กคาไรด์เข้าสู่กระแสเลือดมากเกินไป ส่วนเกินจะสะสมในตับ กระบวนการที่คล้ายกันนี้มาพร้อมกับน้ำตาลในเลือดที่ลดลงอย่างรวดเร็ว
เปลี่ยนน้ำตาลในร่างกาย
ถ้าแป้งมีอยู่ในอาหาร จะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระดับน้ำตาลในเลือดอย่างมาก เนื่องจากกระบวนการไฮโดรไลซิสของโพลีแซ็กคาไรด์ใช้เวลานาน ถ้าปริมาณน้ำตาลเหลือประมาณ 15-200 กรัม ค่าของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเนื้อหาในเลือด กระบวนการนี้เรียกว่าภาวะน้ำตาลในเลือดสูงทางอาหารหรือทางโภชนาการ น้ำตาลส่วนเกินจะถูกขับออกทางไต ดังนั้นปัสสาวะจึงมีน้ำตาลกลูโคส
ไตจะเริ่มขับน้ำตาลออกจากร่างกายหากระดับน้ำตาลในเลือดถึงช่วง 0.15-0.18% ปรากฏการณ์ที่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้นจากการใช้น้ำตาลในปริมาณมากเพียงครั้งเดียว ผ่านไปได้เร็วพอ โดยไม่ทำให้เกิดการละเมิดกระบวนการเผาผลาญในร่างกายอย่างร้ายแรง
หากการทำงานของ intrasecretory ของตับอ่อนถูกรบกวน โรคเช่นเบาหวานจะเกิดขึ้น มันมาพร้อมกับปริมาณน้ำตาลในเลือดที่เพิ่มขึ้นอย่างมากซึ่งนำไปสู่การสูญเสียความสามารถของตับในการรักษากลูโคสส่งผลให้น้ำตาลถูกขับออกจากร่างกายในปัสสาวะ
สามารถสะสมไกลโคเจนในกล้ามเนื้อได้มาก ซึ่งจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้อ
เกี่ยวกับความสำคัญของกลูโคส
คุณค่าของกลูโคสต่อสิ่งมีชีวิตไม่ได้จำกัดอยู่เพียงหน้าที่ด้านพลังงาน ความต้องการกลูโคสเพิ่มขึ้นเมื่อต้องทำงานหนัก ความต้องการนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการสลายไกลโคเจนในตับเป็นกลูโคส ซึ่งเข้าสู่กระแสเลือด
โมโนแซ็กคาไรด์นี้ยังพบในโปรโตพลาสซึมของเซลล์ ดังนั้นจึงจำเป็นสำหรับการสร้างเซลล์ใหม่ กลูโคสมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งในระหว่างกระบวนการเติบโต โมโนแซ็กคาไรด์นี้มีความสำคัญเป็นพิเศษต่อการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางอย่างเต็มที่ ทันทีที่ความเข้มข้นของน้ำตาลในเลือดลดลงถึง 0.04%อาการชักเกิดขึ้นบุคคลนั้นหมดสติ นี่เป็นการยืนยันโดยตรงว่าการลดลงของน้ำตาลในเลือดทำให้เกิดการหยุดชะงักของระบบประสาทส่วนกลางในทันที หากผู้ป่วยได้รับกลูโคสในเลือดหรือได้รับอาหารหวาน ความผิดปกติทั้งหมดจะหายไป เมื่อน้ำตาลในเลือดลดลงเป็นเวลานานภาวะน้ำตาลในเลือดจะพัฒนา นำไปสู่การหยุดชะงักของร่างกายอย่างรุนแรงซึ่งอาจทำให้เสียชีวิตได้
อ้วนในระยะสั้น
ไขมันถือเป็นแหล่งพลังงานอีกแหล่งหนึ่งสำหรับสิ่งมีชีวิต ประกอบด้วยคาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน ไขมันมีโครงสร้างทางเคมีที่ซับซ้อน พวกมันเป็นสารประกอบของโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์กลีเซอรอลและกรดคาร์บอกซิลิกของไขมัน
ในระหว่างกระบวนการย่อยอาหาร ไขมันจะถูกแยกย่อยออกเป็นส่วนประกอบที่ได้มา เป็นไขมันที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรโตปลาสซึม ซึ่งมีอยู่ในเนื้อเยื่อ อวัยวะ เซลล์ของสิ่งมีชีวิต พวกเขาได้รับการพิจารณาอย่างถูกต้องว่าเป็นแหล่งพลังงานที่ยอดเยี่ยม การสลายตัวของสารอินทรีย์เหล่านี้เริ่มต้นในกระเพาะอาหาร น้ำย่อยประกอบด้วยไลเปสซึ่งเปลี่ยนโมเลกุลไขมันเป็นกลีเซอรอลและกรดคาร์บอกซิลิก
กลีเซอรีนถูกดูดซึมได้ดีเยี่ยม เนื่องจากมีความสามารถในการละลายน้ำได้ดี น้ำดีใช้ในการละลายกรด ภายใต้อิทธิพลของมัน ประสิทธิภาพของไลเปสต่อไขมันจะเพิ่มขึ้นถึง 15-20 เท่า จากกระเพาะอาหาร อาหารจะเคลื่อนไปยังลำไส้เล็กส่วนต้น ซึ่งภายใต้การกระทำของน้ำผลไม้ จะถูกแยกย่อยเป็นผลิตภัณฑ์ที่สามารถดูดซึมเข้าสู่น้ำเหลืองและเลือดได้
ข้าวต้มมื้อต่อไปเคลื่อนผ่านทางเดินอาหารเข้าสู่ลำไส้เล็ก ที่นี่ถูกทำลายลงอย่างสมบูรณ์ภายใต้อิทธิพลของน้ำในลำไส้และการดูดซึม ซึ่งแตกต่างจากผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวของโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต สารที่ได้จากการไฮโดรไลซิสของไขมันจะถูกดูดซึมเข้าสู่น้ำเหลือง กลีเซอรีนและสบู่หลังจากผ่านเซลล์ของเยื่อบุลำไส้ รวมกันอีกครั้งเพื่อสร้างไขมัน
โดยสรุป เราสังเกตว่าแหล่งพลังงานหลักสำหรับร่างกายมนุษย์และสัตว์คือโปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต ต้องขอบคุณคาร์โบไฮเดรต เมแทบอลิซึมของโปรตีน ควบคู่ไปกับการก่อตัวของพลังงานเพิ่มเติมที่สิ่งมีชีวิตทำงาน ดังนั้นคุณจึงไม่ควรอดอาหารเป็นเวลานาน โดยจำกัดธาตุหรือสารใด ๆ โดยเฉพาะ มิฉะนั้น อาจส่งผลเสียต่อสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดี
