Մարմնի էներգիայի հիմնական աղբյուրներն են ածխաջրերը, սպիտակուցները, հանքային աղերը, ճարպերը, վիտամինները։ Նրանք ապահովում են նրա բնականոն գործունեությունը, թույլ են տալիս օրգանիզմին աշխատել առանց խնդիրների։ Սնուցիչները մարդու մարմնի էներգիայի աղբյուրներն են: Բացի այդ, նրանք գործում են որպես շինանյութ, նպաստում են նոր բջիջների աճին և վերարտադրությանը, որոնք հայտնվում են մահացողների փոխարեն։ Այն տեսքով, որով դրանք ուտվում են, դրանք չեն կարող ներծծվել և օգտագործվել մարմնի կողմից: Միայն ջուրը, ինչպես նաև վիտամիններն ու հանքային աղերը մարսվում և ներծծվում են այն ձևով, որով նրանք գալիս են:
Մարմնի էներգիայի հիմնական աղբյուրները սպիտակուցներն են, ածխաջրերը, ճարպերը։ Մարսողական տրակտում դրանք ենթարկվում են ոչ միայն ֆիզիկական ազդեցությունների (հղկել և մանրացնել), այլև քիմիական փոխակերպումներ, որոնք տեղի են ունենում հատուկ մարսողական գեղձերի հյութում գտնվող ֆերմենտների ազդեցությամբ։
Սպիտակուցի կառուցվածք
Բույսերի և կենդանիների մեջ կա որոշակի նյութ, որը կյանքի հիմքն է: Այս միացությունը սպիտակուց է: Սպիտակուցի մարմինները հայտնաբերվել են կենսաքիմիկոս Ջերարդ Մալդերի կողմից 1838 թվականին։ Հենց նա է ձևակերպել սպիտակուցի տեսությունը։ Հունարենից «սպիտակուց» բառը նշանակում է «առաջին տեղում»: Ցանկացած օրգանիզմի չոր քաշի մոտավորապես կեսը բաղկացած է սպիտակուցներից։ Վիրուսների դեպքում այս բովանդակությունը տատանվում է 45-95 տոկոսի սահմաններում։
Խոսելով այն մասին, թե որն է օրգանիզմի էներգիայի հիմնական աղբյուրը, չի կարելի անտեսել սպիտակուցի մոլեկուլները։ Նրանք առանձնահատուկ տեղ են զբաղեցնում կենսաբանական գործառույթների և նշանակության մեջ։
Ֆունկցիաները և գտնվելու վայրը մարմնում
Սպիտակուցային միացությունների մոտ 30%-ը գտնվում է մկաններում, մոտ 20%-ը՝ ջլերում և ոսկորներում, իսկ 10%-ը՝ մաշկի մեջ: Օրգանիզմների համար ամենակարևորը ֆերմենտներն են, որոնք վերահսկում են նյութափոխանակության քիմիական գործընթացները՝ սննդի մարսողությունը, էնդոկրին գեղձերի ակտիվությունը, ուղեղի աշխատանքը և մկանների ակտիվությունը: Նույնիսկ փոքր բակտերիաները պարունակում են հարյուրավոր ֆերմենտներ:
Սպիտակուցները կենդանի բջիջների կարևոր մասն են: Դրանք պարունակում են ջրածին, ածխածին, ազոտ, ծծումբ, թթվածին, իսկ որոշները պարունակում են նաև ֆոսֆոր։ Սպիտակուցի մոլեկուլներում պարունակվող պարտադիր քիմիական տարրը ազոտն է։ Այդ պատճառով այս օրգանական նյութերը կոչվում են ազոտ պարունակող միացություններ։
Սպիտակուցների հատկությունները և փոխակերպումը մարմնում
Հարվածումմարսողական տրակտում դրանք տրոհվում են ամինաթթուների, որոնք ներծծվում են արյան մեջ և օգտագործվում օրգանիզմին հատուկ պեպտիդ սինթեզելու համար, այնուհետև օքսիդացվում են ջրի և ածխածնի երկօքսիդի։ Երբ ջերմաստիճանը բարձրանում է, սպիտակուցի մոլեկուլը կոագուլացվում է։ Հայտնի են մոլեկուլներ, որոնք կարող են ջրի մեջ լուծվել միայն տաքացնելիս։ Օրինակ՝ ժելատինը նման հատկություններ ունի։
Կլանվելուց հետո սնունդը սկզբում մտնում է բերանի խոռոչ, այնուհետև այն շարժվում է կերակրափողով, մտնում ստամոքս։ Այն պարունակում է շրջակա միջավայրի թթվային ռեակցիա, որն ապահովում է աղաթթուն։ Ստամոքսային հյութը պարունակում է պեպսին ֆերմենտը, որը սպիտակուցի մոլեկուլները բաժանում է ալբոմոզների և պեպտոնների: Այս նյութը ակտիվ է միայն թթվային միջավայրում: Ստամոքս մտած սնունդը ունակ է 3-10 ժամ մնալ նրա մեջ՝ կախված դրա ագրեգացման վիճակից և բնույթից։ Ենթաստամոքսային գեղձի հյութն ունի ալկալային ռեակցիա, այն պարունակում է ֆերմենտներ, որոնք կարող են քայքայել ճարպերը, ածխաջրերը, սպիտակուցները։
Նրա հիմնական ֆերմենտներից առանձնանում է տրիպսինը, որը գտնվում է ենթաստամոքսային գեղձի հյութում՝ տրիպսինոգենի տեսքով։ Այն ի վիճակի չէ քայքայել սպիտակուցները, սակայն աղիքային հյութի հետ շփվելիս այն վերածվում է ակտիվ նյութի՝ էնտերոկինազի։ Տրիպսինը սպիտակուցները բաժանում է ամինաթթուների: Բարակ աղիքում սննդի մշակումն ավարտվում է. Եթե տասներկումատնյա աղիքի և ստամոքսի մեջ ճարպերը, ածխաջրերը, սպիտակուցները գրեթե ամբողջությամբ քայքայված են, ապա բարակ աղիքում տեղի է ունենում սննդանյութերի ամբողջական քայքայում, ռեակցիայի արտադրանքի ներծծում արյան մեջ։ Գործընթացն իրականացվում է մազանոթների միջոցով, որոնցից յուրաքանչյուրըմոտենում է բարակ աղիքի պատին տեղակայված վիլլիներին։
Սպիտակուցային նյութափոխանակություն
Սպիտակուցն ամբողջությամբ տրոհվելուց հետո մարսողական տրակտում ամինաթթուների է վերածվում, դրանք ներծծվում են արյան մեջ: Այն նաև պարունակում է փոքր քանակությամբ պոլիպեպտիդներ: Կենդանի էակի օրգանիզմում ամինաթթուների մնացորդներից սինթեզվում է կոնկրետ սպիտակուց, որն անհրաժեշտ է մարդուն կամ կենդանուն։ Սպիտակուցի նոր մոլեկուլների ձևավորման գործընթացը կենդանի օրգանիզմում շարունակվում է, քանի որ մաշկի, արյան, աղիների և լորձաթաղանթների մահացող բջիջները հեռացվում են, և դրանց տեղում ձևավորվում են երիտասարդ բջիջներ։
Սպիտակուցները սինթեզվելու համար անհրաժեշտ է, որ դրանք սննդի հետ ներթափանցեն մարսողական տրակտ։ Եթե պոլիպեպտիդը ներմուծվում է արյան մեջ՝ շրջանցելով մարսողական տրակտը, մարդու օրգանիզմը չի կարողանում օգտագործել այն։ Նման գործընթացը կարող է բացասաբար ազդել մարդու օրգանիզմի վիճակի վրա, առաջացնել բազմաթիվ բարդություններ՝ ջերմություն, շնչառական կաթված, սրտի անբավարարություն, ընդհանուր ցնցումներ։
Սպիտակուցները չեն կարող փոխարինվել այլ սննդային նյութերով, քանի որ ամինաթթուներն անհրաժեշտ են օրգանիզմում դրանց սինթեզի համար: Այս նյութերի անբավարար քանակությունը հանգեցնում է աճի ուշացման կամ կասեցման։
սախարիդներ
Սկսենք նրանից, որ ածխաջրերն օրգանիզմի էներգիայի հիմնական աղբյուրն են։ Դրանք օրգանական միացությունների հիմնական խմբերից են, որոնք մերօրգանիզմ։ Կենդանի օրգանիզմների էներգիայի այս աղբյուրը ֆոտոսինթեզի առաջնային արդյունքն է: Ածխաջրերի պարունակությունը կենդանի բույսի բջիջում կարող է տատանվել 1-2 տոկոսի սահմաններում, իսկ որոշ իրավիճակներում այդ ցուցանիշը հասնում է 85-90 տոկոսի։
Կենդանի օրգանիզմների էներգիայի հիմնական աղբյուրները մոնոսաքարիդներն են՝ գլյուկոզա, ֆրուկտոզա, ռիբոզա:
Ածխաջրերը պարունակում են թթվածին, ջրածին, ածխածնի ատոմներ։ Օրինակ՝ գլյուկոզան՝ օրգանիզմում էներգիայի աղբյուր, ունի C6H12O6 բանաձևը։ Բոլոր ածխաջրերը (ըստ կառուցվածքի) բաժանվում են պարզ և բարդ միացությունների՝ մոնո- և պոլիսաքարիդների։ Ըստ ածխածնի ատոմների քանակի՝ մոնոսաքարիդները բաժանվում են մի քանի խմբերի՝
- եռյակ;
- tetroses;
- պենտոզա;
- hexoses;
- հեպտոզներ.
Մոնոսաքարիդները, որոնք ունեն հինգ և ավելի ածխածնի ատոմ, կարող են օղակաձև կառուցվածք կազմել, երբ լուծվում են ջրում:
Մարմնի էներգիայի հիմնական աղբյուրը գլյուկոզան է։ Դեզօքսիրիբոզը և ռիբոզը ածխաջրեր են, որոնք առանձնահատուկ նշանակություն ունեն նուկլեինաթթուների և ATP-ի համար:
Գլյուկոզան օրգանիզմի էներգիայի հիմնական աղբյուրն է։ Մոնոսախարիդների փոխակերպման գործընթացներն անմիջականորեն կապված են բազմաթիվ օրգանական միացությունների կենսասինթեզի, ինչպես նաև դրանից թունավոր միացությունների հեռացման գործընթացի հետ, որոնք առաջանում են դրսից կամ առաջանում են սպիտակուցի մոլեկուլների քայքայման արդյունքում։
Դիսաքարիդների տարբերակիչ առանձնահատկությունները
Մոնոսաքարիդը և դիսաքարիդը մարմնի էներգիայի հիմնական աղբյուրն են: Երբ համակցված էմոնոսաքարիդները բաժանվում են, և փոխազդեցության արդյունքը դիսաքարիդ է։
Սաքարոզա (եղեգի շաքար), մալթոզա (ածիկ շաքար), կաթնաշաքար (կաթնային շաքար) այս խմբի բնորոշ ներկայացուցիչներն են։
Օգանիզմի էներգիայի այնպիսի աղբյուրը, ինչպիսին դիսաքարիդներն են, արժանի է մանրամասն ուսումնասիրության: Նրանք շատ լուծելի են ջրի մեջ և ունեն քաղցր համ։ Սախարոզայի չափից ավելի օգտագործումը հանգեցնում է օրգանիզմում լուրջ անսարքությունների, այդ իսկ պատճառով շատ կարևոր է պահպանել կանոնները։
պոլիսախարիդներ
Մարմնի համար էներգիայի հիանալի աղբյուր են այնպիսի նյութեր, ինչպիսիք են ցելյուլոզը, գլիկոգենը, օսլան:
Նախ՝ դրանցից ցանկացածը կարելի է դիտարկել որպես մարդու օրգանիզմի էներգիայի աղբյուր։ Դրանց ֆերմենտային տրոհման և քայքայման դեպքում մեծ քանակությամբ էներգիա է ազատվում, որն օգտագործվում է կենդանի բջիջի կողմից։
Մարմնի էներգիայի այս աղբյուրը կատարում է այլ կարևոր գործառույթներ։ Օրինակ՝ քիտինը, ցելյուլոզը օգտագործվում են որպես շինանյութ։ Պոլիսաքարիդները հիանալի են օրգանիզմի համար որպես պահուստային միացություններ, քանի որ դրանք չեն լուծվում ջրում, քիմիական և օսմոտիկ ազդեցություն չունեն բջջի վրա։ Նման հատկությունները թույլ են տալիս նրանց երկար ժամանակ մնալ կենդանի խցում: Երբ ջրազրկվում է, պոլիսախարիդները կարող են մեծացնել պահեստավորված արտադրանքի զանգվածը ծավալի խնայողության շնորհիվ:
Օգանիզմի էներգիայի նման աղբյուրն ի վիճակի է դիմակայել ախտածին բակտերիաներին, որոնք օրգանիզմ են մտնում սննդի հետ միասին։ Անհրաժեշտության դեպքում, հիդրոլիզի ժամանակ, պահեստային վերափոխումըպոլիսախարիդները վերածվում են պարզ շաքարերի:
Ածխաջրերի փոխանակում
Ինչպե՞ս է իրեն պահում օրգանիզմի էներգիայի հիմնական աղբյուրը: Ածխաջրերն ավելի մեծ չափով մատակարարվում են պոլիսախարիդների տեսքով, օրինակ՝ օսլայի տեսքով։ Հիդրոլիզի արդյունքում դրանից առաջանում է գլյուկոզա։ Մոնոսախարիդը ներծծվում է արյան մեջ, մի քանի միջանկյալ ռեակցիաների շնորհիվ տրոհվում է ածխաթթու գազի և ջրի։ Վերջնական օքսիդացումից հետո անջատվում է էներգիա, որն օգտագործում է մարմինը։
Ածիկի շաքարի և օսլայի բաժանման գործընթացը տեղի է ունենում անմիջապես բերանի խոռոչում, պտյալին ֆերմենտը հանդես է գալիս որպես ռեակցիայի կատալիզատոր: Բարակ աղիքում ածխաջրերը տրոհվում են մոնոսաքարիդների։ Դրանք արյան մեջ ներծծվում են հիմնականում գլյուկոզայի տեսքով։ Գործընթացը տեղի է ունենում վերին աղիքներում, իսկ ստորիններում ածխաջրեր գրեթե չկան։ Արյան հետ միասին սախարիդները մտնում են պորտալար և հասնում լյարդ։ Այն դեպքում, երբ մարդու արյան մեջ շաքարի կոնցենտրացիան 0,1% է, ածխաջրերն անցնում են լյարդով և հայտնվում ընդհանուր շրջանառության մեջ։
Անհրաժեշտ է պահպանել արյան մեջ շաքարի մշտական քանակությունը 0,1%-ի մոտ: Արյան մեջ սախարիդների չափից ավելի ներթափանցման դեպքում ավելցուկը կուտակվում է լյարդում: Նմանատիպ գործընթացն ուղեկցվում է արյան շաքարի կտրուկ անկմամբ։
Մարմնի շաքարի փոփոխություն
Եթե սննդի մեջ օսլա կա, դա չի հանգեցնում արյան շաքարի մեծածավալ փոփոխությունների, քանի որ պոլիսախարիդի հիդրոլիզի գործընթացը երկար է տևում։ Եթե շաքարի չափաբաժինը թողնում է մոտ 15-200 գրամ, ապա դրա կտրուկ աճ է նկատվումպարունակությունը արյան մեջ. Այս գործընթացը կոչվում է սննդային կամ սննդային հիպերգլիկեմիա: Շաքարի ավելցուկը արտազատվում է երիկամներով, ուստի մեզը պարունակում է գլյուկոզա։
Երիկամները սկսում են օրգանիզմից հեռացնել շաքարը, եթե արյան մեջ դրա մակարդակը հասնում է 0,15-0,18% միջակայքի: Նմանատիպ երևույթը տեղի է ունենում զգալի քանակությամբ շաքարի միանգամյա օգտագործման դեպքում, այն անցնում է բավական արագ՝ առանց օրգանիզմում նյութափոխանակության գործընթացների լուրջ խախտման։
Եթե ենթաստամոքսային գեղձի ներսեկրետորային աշխատանքը խախտվում է, առաջանում է այնպիսի հիվանդություն, ինչպիսին է շաքարային դիաբետը: Այն ուղեկցվում է արյան մեջ շաքարի քանակի զգալի աճով, ինչը հանգեցնում է լյարդի գլյուկոզա պահելու ունակության կորստի, ինչի հետևանքով շաքարն օրգանիզմից արտազատվում է մեզի միջոցով։
Գլիկոգենի զգալի քանակություն կարող է կուտակվել մկաններում, այստեղ այն պահանջվում է մկանների կծկման ժամանակ տեղի ունեցող քիմիական ռեակցիաների իրականացման համար:
Գլյուկոզայի կարևորության մասին
Գլյուկոզայի արժեքը կենդանի օրգանիզմի համար չի սահմանափակվում էներգիայի ֆունկցիայով: Գլյուկոզայի կարիքը մեծանում է ծանր ֆիզիկական աշխատանքով։ Այս կարիքը բավարարվում է լյարդում գլիկոգենի տրոհմամբ գլյուկոզայի, որը մտնում է արյան մեջ։
Այս մոնոսաքարիդը հանդիպում է նաև բջիջների պրոտոպլազմայում, հետևաբար այն անհրաժեշտ է նոր բջիջների ձևավորման համար, գլյուկոզան հատկապես կարևոր է աճի գործընթացում։ Այս մոնոսաքարիդը առանձնահատուկ նշանակություն ունի կենտրոնական նյարդային համակարգի լիարժեք գործունեության համար։ Հենց որ արյան մեջ շաքարի կոնցենտրացիան իջնում է մինչև 0,04%։առաջանում են ցնցումներ, մարդը կորցնում է գիտակցությունը։ Սա ուղղակի հաստատում է, որ արյան շաքարի նվազումը հանգեցնում է կենտրոնական նյարդային համակարգի գործունեության ակնթարթային խախտման։ Եթե հիվանդին արյան մեջ գլյուկոզա են ներարկում կամ քաղցր սնունդ են առաջարկում, բոլոր խանգարումները անհետանում են։ Արյան շաքարի երկարատև նվազմամբ զարգանում է հիպոգլիկեմիա: Դա հանգեցնում է մարմնի աշխատանքի լուրջ խանգարման, որը կարող է հանգեցնել մահվան։
Հակիրճ
Ճարպերը կարելի է համարել կենդանի օրգանիզմի էներգիայի ևս մեկ աղբյուր։ Դրանք պարունակում են ածխածին, թթվածին և ջրածին։ Ճարպերն ունեն բարդ քիմիական կառուցվածք, դրանք պոլիհիդրիկ սպիրտ գլիցերինի և ճարպային կարբոքսիլաթթուների միացություններ են։
Մարսողության գործընթացում ճարպը տրոհվում է իր բաղադրիչ մասերի, որոնցից այն առաջացել է: Ճարպերն են, որոնք պրոտոպլազմայի անբաժանելի մասն են, պարունակվում են կենդանի օրգանիզմի հյուսվածքներում, օրգաններում, բջիջներում։ Նրանք իրավամբ համարվում են էներգիայի գերազանց աղբյուր։ Այս օրգանական միացությունների քայքայումը սկսվում է ստամոքսից։ Ստամոքսային հյութը պարունակում է լիպազ, որը ճարպի մոլեկուլները վերածում է գլիցերինի և կարբոքսիլաթթվի:
Գլիցերինը հիանալի ներծծվում է, քանի որ այն լավ լուծելի է ջրում: Մաղձը օգտագործվում է թթուները լուծելու համար։ Նրա ազդեցության տակ ճարպի վրա լիպազի արդյունավետությունը մեծանում է մինչև 15-20 անգամ։ Ստամոքսից սնունդը տեղափոխվում է տասներկումատնյա աղիք, որտեղ հյութի ազդեցության տակ այն հետագայում տրոհվում է արտադրանքի, որը կարող է ներծծվել ավշի և արյան մեջ:
Հաջորդ սննդի մրգահյութըշարժվում է մարսողական տրակտով, մտնում է բարակ աղիքներ։ Այստեղ այն ամբողջությամբ քայքայվում է աղիքային հյութի ազդեցությամբ, ինչպես նաև կլանվում է։ Ի տարբերություն սպիտակուցների և ածխաջրերի քայքայման արտադրանքի՝ ճարպերի հիդրոլիզից ստացված նյութերը ներծծվում են ավիշ։ Գլիցերինն ու օճառը, անցնելով աղիների լորձաթաղանթի բջիջներով, նորից միանում են՝ առաջացնելով ճարպ։
Ամփոփելով՝ նշում ենք, որ մարդու օրգանիզմի և կենդանիների էներգիայի հիմնական աղբյուրները սպիտակուցներն են, ճարպերը, ածխաջրերը։ Կենդանի օրգանիզմը գործում է ածխաջրերի, սպիտակուցային նյութափոխանակության շնորհիվ, որը ուղեկցվում է լրացուցիչ էներգիայի ձևավորմամբ։ Հետևաբար, չպետք է երկար ժամանակ դիետաներ պահել՝ սահմանափակվելով ձեզ որևէ կոնկրետ հետքի տարրով կամ նյութով, հակառակ դեպքում դա կարող է բացասաբար ազդել առողջության և ինքնազգացողության վրա։
