Зміст
Ми отримуємо енергію з їжі, яку ми їмо, яка вимірюється калоріями. Ця енергія, відповідно до Другого закону термодинаміки, буде перетворена в іншу форму після того, як ми її споживемо. Типовий щоденний раціон складається з продуктів із трьох основних категорій, а саме вуглеводів, білків, жирів та олій. Потрапляючи в організм, ці продукти використовуються для складання організму, метаболізуються для забезпечення енергією або зберігаються для отримання енергії, яка буде використана в майбутньому. Деякі хімічні реакції, що відбуваються всередині клітин, ефективно генерують енергію, інші - ні. Людський організм дотримується термодинамічних принципів, залежно від найбільш ефективних реакцій накопичення та виробництва енергії.
Потенціал
Кожна споживана їжа може забезпечити потенційну кількість енергії: вуглеводи забезпечують чотири калорії на грам; жири, дев'ять калорій; білки, чотири калорії на грам. Енергія, що міститься в їжі, яку ми споживаємо, є здебільшого хімічною та потенційною енергією. Середня дієта повинна складатися з двох тисяч калорій на день, але в кінцевому підсумку людина може споживати близько трьох тисяч калорій на день, що є великою кількістю потенційної енергії.
Ефекти
Організм накопичує свою енергію в найпростіших молекулах, отриманих із споживаної їжі. Вуглеводи розщеплюються на найпростіші форми - глюкозу, яка виділяється в кров, щоб негайно перетворитися на енергію в клітинах, де це потрібно. Це відбувається за допомогою багатоетапного процесу, відомого як глікогенез. Потрібна зайва глюкоза перетворюється на глікоген і зберігається в печінці та м’язовій тканині. Коли рівень глюкози в крові опускається нижче ідеального рівня - як використовується - печінка перетворює глікоген назад у глюкозу і виділяє його в кров.
Міркування
У ситуаціях голодування, коли вся наявна глюкоза вже використана, організм шукає альтернативні джерела енергії, такі як білок, жири та олії. Потрапивши в організм білок, він розщеплюється на найпростіші компоненти: амінокислоти. Вони використовуються в основному для нарощування м’язів, але під час енергетичної кризи амінокислоти зазнають глюконеогенезу, перетворюючи вуглеводний скелет амінокислот у субстрат, який може бути використаний у глікогенезі. Жир зазнає подібної реакції, перетворюючись на тригліцериди, які піддаються ліполізу, утворюючи гліцерин, який, у свою чергу, може бути перетворений для використання в гліколізі.
Значення
Найефективнішою хімічною реакцією для виробництва енергії є гліколіз, важливий тому, що в результаті утворюється аденозинтрифосфат (АТФ). Ця речовина широко відома як "енергетична валюта" людського організму. АТФ містить багатий енергією фосфатний сплав, який, розбившись, виділяє енергію для будь-яких цілей, необхідних організму. Після того, як АТФ втрачає фосфат, його називають аденозиндифосфатом (АДФ), і цей АДФ знову вступає в хімічну реакцію гліколізу, де отримує ще один багатий енергією фосфатний зв’язок, який перетворює його назад в АТФ. Активні клітини, як і м’язові клітини, зазвичай містять високий рівень АТФ.
Увага
Кілька захворювань пов’язані з надлишком глікогену, що зберігається в клітинах. Зазвичай такий стан викликаний генетичним дефектом. Хвороби характеризуються відсутністю важливих ферментів, необхідних для перетворення глікогену в глюкозу. Поширеним симптомом цих розладів є низький рівень цукру в крові. Коли надлишок глюкози присутній у м’язових клітинах, пацієнт відчуває м’язову слабкість та нездатність до фізичних вправ.
