El metabolisme i l’energia comporten un complex de reaccions bioquímiques complexes, cosa que pot resultar força difícil entendre per a una persona corrent. Aquest article ajudarà a comprendre quins processos es produeixen al cos amb els compostos necessaris que consumim amb els aliments i que afecten el nostre metabolisme.
Contingut de material:
Característiques generals del metabolisme i l’energia
L’intercanvi d’energia i el metabolisme continuen segons l’esquema general:
- la ingesta de substàncies al cos, la seva conversió i absorció;
- ús en el cos;
- eliminació o emmagatzematge de l’excedent.
Tots els processos metabòlics es divideixen en 2 tipus:
- Assimilació (metabolisme plàstic, anabolisme): la formació de compostos específics del cos a partir de substàncies que s’hi reben.
- Dissimilació: els processos de descomposició de compostos orgànics complexos en altres més simples, a partir dels quals es formaran llavors substàncies noves i especials. Les reaccions de dissimilació tenen lloc amb l’alliberament d’energia, de manera que la totalitat d’aquest tipus de processos també s’anomena intercanvi d’energia o catabolisme.
Aquests processos són oposats entre si, però estan estretament relacionats. Procedeixen contínuament, proporcionant una vida normal. El sistema nerviós és responsable de la regulació del metabolisme i l’energia. El principal departament del sistema nerviós central, que controla tot tipus de metabolisme, és l’hipotàlem.
Els principals tipus
Segons les formes de compostos que es transformen en el cos, es distingeixen diversos tipus de metabolisme. Cadascun d’ells té les seves pròpies particularitats.
Esquirols
Les proteïnes o pèptids són polímers formats per aminoàcids.
Feu moltes funcions vitals:
- estructurals (presents a l'estructura de cèl·lules tisulars que formen el cos humà);
- enzimàtic (els enzims són proteïnes implicades en gairebé tots els processos bioquímics);
- motor (la interacció dels pèptids actina i miosina proporciona tots els moviments);
- energia (descomposar, alliberar energia);
- protectora (proteïnes - immunoglobulines estan implicades en la formació d’immunitat);
- participar en la regulació del balanç aigua-sal;
- transport (proporcionar lliurament de gasos, substàncies biològicament actives, medicaments, etc.).
Un cop al cos amb aliments, les proteïnes es descomponen en aminoàcids, a partir dels quals es sintetitzen els nous pèptids característics del cos. Amb una petita ingesta de proteïnes amb aliments, 10 dels 20 aminoàcids necessaris poden ser produïts pel cos, la resta és imprescindible.
Etapes del metabolisme de les proteïnes:
- ingesta de proteïnes dels aliments;
- el desglossament de pèptids en aminoàcids al tracte digestiu;
- traslladar aquest últim al fetge;
- distribució d'aminoàcids en teixits;
- biosíntesi de pèptids específics;
- excreció d'aminoàcids no utilitzats en forma de sals del cos.
Greixos
Els tipus de metabolisme i energia al cos humà inclouen el metabolisme dels greixos. Els greixos són compostos de glicerol i àcids grassos. Durant molt de temps es va creure que el seu ús no és necessari per al ple funcionament del cos. Tanmateix, certs tipus d’aquestes substàncies contenen components antiescleròtics importants.
Els greixos, al ser una font important d’energia, ajuden a retenir proteïnes al cos, que comencen a utilitzar-se per produir-la amb una manca d’hidrats de carboni i lípids. Els greixos són essencials per a l’absorció de vitamines A, E, D. A més, els lípids es troben al citoplasma i a la paret cel·lular.
El valor biològic dels greixos està determinat pel tipus d’àcids grassos amb què s’han format. Aquests àcids poden tenir dos tipus:
- Els saturats, que no tenen dobles enllaços en la seva estructura, es consideren els més nocius, ja que un consum excessiu d’aliments amb un alt contingut d’aquest tipus d’àcids pot provocar aterosclerosi, obesitat i altres malalties. Present en mantega, nata, llet, carn grassa.
- Insaturat: beneficiós per al cos. Aquests inclouen els àcids omega-3, -6 i -9. Ajuden a reforçar la immunitat, a restaurar els nivells hormonals, a prevenir la deposició de colesterol, a millorar l’aspecte de la pell, les ungles i els cabells. Fonts d'aquests compostos són olis de diverses plantes i oli de peix.
Etapes del metabolisme dels lípids:
- la ingesta de greixos al cos;
- desglossament en el tracte digestiu de glicerol i àcids grassos;
- la formació de lipoproteïnes al fetge i a l’intestí prim;
- transport de lipoproteïnes als teixits;
- la formació de lípids cel·lulars específics.
L’excedent de greix es diposita sota la pell o al voltant dels òrgans interns.
Hidrats de carboni
Els carbohidrats o sucres són la principal font d’energia al cos.
Metabolisme dels carbohidrats:
- la conversió d’hidrats de carboni del tracte digestiu en sucres simples, que després s’absorbeixen;
- la conversió de glucosa en glicogen, la seva acumulació en el fetge i els músculs, o ús per generar energia;
- la conversió de glicogen a glucosa pel fetge en cas de baixada de sucre en sang;
- la creació de glucosa a partir de components no hidrats de carboni;
- la conversió de glucosa en àcids grassos;
- descomposició d’oxigen de glucosa a diòxid de carboni i aigua.
En el cas d’un consum excessiu d’aliments rics en glucosa, els hidrats de carboni es converteixen en lípids. Es dipositen sota la pell i es poden utilitzar per transformar encara més l’energia en les cèl·lules.
El valor de l’aigua i les sals minerals
El metabolisme de l’aigua salada és un complex de processos d’ingesta, ús i eliminació d’aigua i minerals. La major part del fluid entra al cos des de l’exterior. I també s’allibera en petits volums al cos durant la descomposició de nutrients.
Funcions de l'aigua en el cos:
- estructurals (un component necessari de tots els teixits);
- dissolució i transport de substàncies;
- aportant moltes reaccions bioquímiques;
- un component essencial dels fluids biològics;
- proporciona un equilibri constant aigua-sal, participa en la termoregulació.
El líquid s’excreta del cos mitjançant els pulmons, les glàndules sudorípares, el sistema urinari i els intestins.
Les sals minerals obtingudes amb els aliments es poden dividir en macro i microelements. Els primers inclouen minerals continguts en quantitats importants - magnesi, calci, sodi, fòsfor i altres. El cos necessita rastrejaments en molt petita quantitat. Aquests inclouen el ferro, el manganès, el zinc, el iode i altres elements.
La manca de minerals pot afectar negativament l’activitat de diversos sistemes del cos. Així doncs, amb una deficiència de magnesi i potassi, s’observa un mal funcionament del sistema nerviós central, es detecten músculs (inclòs el miocardi). La manca de calci i fòsfor pot afectar la força òssia i la deficiència de iode pot afectar la funció de la tiroides. Les violacions del balanç aigua-sal poden causar urolitiàsia.
Vitamines
Les vitamines són un gran grup de compostos senzills necessaris per al ple funcionament de tots els sistemes del cos.
Les vitamines es divideixen en 2 grups:
- hidrosoluble (vitamines B, vitamina C i PP) que no s’acumulen a l’organisme;
- soluble en greixos (A, D, E) que té una propietat d’acumulació similar.
Alguns compostos (vitamina B12, àcid fòlic) són produïts per microflora intestinal. Moltes vitamines formen part de diversos enzims, sense els quals la implementació de processos bioquímics és impossible.
Etapes de l'intercanvi de vitamines:
- ingesta d’aliments;
- traslladar-se al lloc d’acumulació o eliminació;
- conversió en coenzima (un component d'un enzim d'origen no proteic);
- la combinació de coenzim i apoenzima (proteïna part de l’enzim).
Amb la manca de vitamina, es desenvolupa hipovitaminosi amb un excés: hipervitaminosi.
Intercanvi energètic
El metabolisme energètic (catabolisme) és un complex de reaccions de descomposició de nutrients complexos a altres més simples amb l’alliberament d’energia, sense el qual el creixement i el desenvolupament, el moviment i altres manifestacions d’activitat vital són impossibles. L’energia resultant s’acumula en forma d’ATP (font d’energia universal en organismes vius), que es troba a totes les cèl·lules.
La quantitat d’energia alliberada després de menjar un producte alimentari s’anomena valor energètic. Aquest indicador es mesura en quilocalories (kcal).
L’intercanvi d’energia té lloc en diverses etapes:
- Preparatori. Implica el desglossament de nutrients complexos del tracte digestiu en altres de més simples.
- La fermentació sense oxigen és la transformació de la glucosa sense la participació de l’oxigen. El procés té lloc al citoplasma de les cèl·lules. Els productes finals de l’etapa són 2 molècules d’ATP, aigua i àcid pirúvic.
- Oxigen o fase aeròbica. Passa als mitocondris (orgànuls especials de les cèl·lules), mentre que l’àcid pirúvic es descompon amb la participació de l’oxigen, formant 36 molècules d’ATP.
Terrorregulació
La termoregulació és la capacitat que té un organisme viu de mantenir una temperatura corporal constant, la qual cosa és un indicador important de l'intercanvi de calor. Perquè aquest indicador sigui estable, cal respectar la igualtat entre la transferència de calor i la producció de calor.
Producció de calor: l’alliberament de calor al cos. La seva font és un teixit on es produeixen reaccions amb l’alliberament d’energia. Així doncs, el fetge té un paper important en la termoregulació, perquè en ella es duen a terme molts processos bioquímics.
La transferència de calor o la regulació física es pot fer de tres maneres:
- conducció de calor - transferència de calor al medi i objectes en contacte amb la pell;
- radiació de calor: la transferència de calor a l’aire i objectes circumdants per radiació de raigs infrarojos (tèrmics);
- evaporació: transferència de calor per evaporació de la humitat amb suor o en procés de respiració.
Què afecta el procés metabòlic
El metabolisme de cada organisme específic té les seves pròpies característiques. La taxa metabòlica està determinada per diversos factors:
- gènere (generalment en els processos metabòlics masculins són una mica més ràpids que en les dones);
- factor genètic;
- la proporció de massa muscular (les persones amb músculs desenvolupats necessiten més energia per al treball muscular, de manera que els processos que es produeixen seran més ràpids);
- edat (amb els anys, la taxa metabòlica disminueix);
- antecedents hormonals.
La nutrició provoca un enorme impacte en el procés del metabolisme. Aquí, tant la dieta com la ingesta d'aliments són importants. Per al bon funcionament del cos, necessiteu la quantitat òptima de proteïnes, greixos, hidrats de carboni consumits, vitamines, minerals i líquids consumits. És important recordar que menjar una mica millor, però sovint, ja que les pauses llargues entre àpats ajuden a alentir el metabolisme, cosa que significa que poden comportar obesitat.
