Белки главные поставщики энергии в клетке: Attention Required! | Cloudflare – УГЛЕВОДЫ — ГЛАВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ ЭНЕРГИИ
РазноеУГЛЕВОДЫ — ГЛАВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ ЭНЕРГИИ
Сахара и крахмал — главные поставщики энергии человеческого организма. Любое движение мышц или мыслительная деятельность невозможны без энергии. Большая ее часть поступает от переработки сахаров и крахмала. Каждый грамм углеводов при расщеплении дает 4 ккал энергии. [c.246]Б.З. УГЛЕВОДЫ — ГЛАВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ ЭНЕРГИИ [c.244]
Среди соединений, входящих в состав организмов, принято выделять пластические и энергетические вещества. Пластические вещества служат строительным материалом при формировании внутриклеточных структур, клеток и тканей. Это главным образом белки, нуклеиновые кислоты, некоторые виды липидов и высокомолекулярных, углеводов. Энергетические вещества выполняют роль поставщиков энергии для процессов жизнедеятельности, распадаясь при этом до СО2 и воды. К ним относятся низкомолекулярные и некоторые высокомолекулярные (гликоген, крахмал) углеводы и отдельные группы липидов (в основном жиры).
Первоначальное окисление поступающих с ппщей углеводов— трегалозы, глюкозы и гликогена — осуществляется растворимыми ферментами цитоплазмы клеток (рпс. 2). Эти реакции не требуют для своего осуществления кислорода извне (как анаэробные) и объединяются общим названием гликолиз (пли путь Эмбдена — Мейергофа). Гликолиз играет большую роль в энергетическом балансе, являясь главным поставщиком энергии личиночных стадий насекомых. [c.30]
Остановимся на трех остальных, главных по весу группах пищевых веществ. В то время, как роль витаминов и части солей состоит в том, чтобы ввести в организм минимальное количество некоторых молекул, необходимых для построения ферментов и атомов, обеспечивающих те или иные функции — ионный метаболизм, построение гормонов, ферментов, плазменных составных частей, нуклеопротеидов (фосфор), роль остальных трех групп — в обеспечении организма энергией и строительным материалом. Большую часть первой функции несут углеводы и жиры, большую часть последней — белки, это важное различие групп питательных веществ. Уг.леводы и жиры, как поставщики энергии, в ходе потребления сгорают и тем самым теряют свою химическую индивидуальность. Не только отдельные компоненты этих двух групп могут заменять друг друга, но и сами группы в широких пределах взаимозаменяемы и взаимопревра-тимы (в организме). Жиры организлш несут помимо энергетической также некоторую структурную и физико-химическую нагрузку, строя липоид-ные системы, являясь растворителями для некоторых витаминов и т. д. Кроме того, небольшое количество полиненасыщенных жирных кислот (3—6 г) необходимо организму в виде индивидуальных и незаменимых молекул. [c.494]
Транс-жиры | Коммерчески запеченные продукты, такие, как печенье, крекеры и пончики Картофель фри и другие жареные продукты Линолевая и арахидоновая кислоты состоят из омега-6 жирных кислот. Линоленовой кислота, эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты представляют омега-3 жирные кислоты. Питание, богатое омега-3 жирными кислотами может снизить риск атеросклероза (включая заболевание коронарной артерии). Озерная форель и некоторые глубоководные рыбы содержат большое количество Омега-3 жирных кислот.
Виды жировСуществуют различные виды жиров
Употребление насыщенных жиров увеличивает уровень холестерина и риск атеросклероза. Продукты, полученные от животных обычно содержат насыщенные жиры, которые, как правило, твердые при комнатной температуре. Жиры, полученных из растений обычно содержат мононенасыщенные или полиненасыщенные жирные кислоты, которые, как правило, жидкие при комнатной температуре. Исключением являются пальмовое и кокосовое масло. Они содержат больше насыщенных жиров, чем другие растительные масла. Транс-жиры (транс-жирные кислоты) – другая категория жира. Они искусственные и формируются путем добавления атомов водорода (гидрирования) мононенасыщенных или полиненасыщенных жирных кислот. Жиры могут полностью или частично быть гидрогенизированные (насыщенные атомами воды). Основным источником питания транс-жиров является частично гидрогенизированные растительные масла в коммерчески подготовленных продуктах. Потребление транс-жиров может негативно повлиять на уровень холестерина в организме и может способствовать риску атеросклероза. Жиры в питанииВрачи обычно рекомендуют определенные жиры в питании
Ликвидация транс-жиров в рационе рекомендуется. Людям с высоким уровнем холестерина может потребоваться сократить общее потребление жиров в питании.
Углеводы, белки и жиры представляют основные источники энергии для человека необходимой для жизнедеятельности и их качество имеет важное значения для здоровья. источник Питательные вещества – белки, углеводы, жиры, витамины, микроэлементы.Питательные вещества — углеводы, белки, витамины, жиры, микроэлементы, макроэлементы — содержатся в продуктах питания. Все эти питательные вещества необходимы человеку для возможности осуществления всех процессов жизнедеятельности. Содержание питательных веществ в рационе является важнейшим фактором для составления меню диет. В организме живого человека никогда не останавливаются процессы окисления всяческих питательных веществ. Реакции окисления происходят с образованием и выделением тепла, которое нужно человеку для поддержания процессов жизнедеятельности. Тепловая энергия позволяет работать мышечной системе, что приводит нас к выводу, что чем тяжелее физический труд, тем больше еды требуется для организма. Энергетическая ценность продуктов определяется калориями. Калорийность продуктов определяет количество энергии, получаемое организмом в процессе усвоения пищи. 1 грамм белка в процессе окисления дает количество тепла в 4 ккал; 1 грамм углеводов = 4 ккал; 1 грамм жиров = 9 ккал. Питательные вещества – белки.Белок как питательное вещество необходим организму для поддержания метаболизма, сокращения мышц, раздражимости нервов, способности к росту, размножению, мышлению. Белок содержится во всех тканях и жидкостях организма и является важнейшим элементов. Белок состоит из аминокислот, определяющих биологическое значение того или иного белка. Заменимые аминокислоты образуются в теле человека. Незаменимые аминокислоты человек получает извне с пищей, что говорит о необходимости контролирования количества аминокислот в пище. Недостаток в пище даже одной незаменимой аминокислоты ведет к снижению биологической ценности белков и может стать причиной белковой недостаточности, несмотря на достаточное количество содержания белка в рационе. Основным источником незаменимых аминокислот являются рыба, мясо, молоко, творог, яйца. Кроме того, организм нуждается в растительных белках, содержащиеся в хлебе, крупах, овощах – они дают заменимые аминокислоты. В организм взрослого человека каждый день должно поступать приблизительно 1 г белка на 1 килограмм веса тела. То есть обычному человеку, весом 70 кг в день нужно минимум 70 г белка, при этом 55% всего белка должно быть животного происхождения. Если вы занимаетесь физическими упражнениями, то количество белка должно быть увеличено до 2 грамм на килограмм в сутки. Белки в правильном рационе незаменимы никакими другими элементами. Питательные вещества – жиры.Жиры, как питательные вечества, являются одним из основных источников энергии для организма, участвуют в восстановительных процессах, так как являются структурной частью клеток и их мембранных систем, растворяют и помогают в усвоении витаминов А, Е, Д. Кроме того, жиры помогают в формировании иммунитета и сохранения тепла в теле. Недостаточное количество жира в организме вызывает нарушения в деятельности ЦНС, изменения кожи, почек, зрения. Жир состоит из полиненасыщенных жирных кислот, лецитина, витаминов А, Е. обычному человеку в день нужно око 80-100 грамм жира, из которого растительного происхождения должно быть не меньше 25-30 грамм. Жир из еды дает организму 1/3 суточной энергетической ценности рациона; на 1000 ккал приходится 37 г жира. Необходимое количество жира в: сердце, птице, рыбе, яйцах, печени, масле сливочном, сыре, мясе, сале, мозгах, молоке. Жиры растительного происхождения, в которых меньше холестерина, более важны для организма. Питательные вещества – углеводы.Углеводы, питательное вещество, являются главным источником энергии, который приносит 50-70% калорий из всего рациона. Необходимое количество углеводов для человека определяется исходя из его активности и энергозатрат. В день обычному человеку, который занимается умственным или легким физическим трудом необходимо примерно 300-500 грамм углеводов. С увеличением физических нагрузок увеличивается и суточная норма углеводов и калорий. Полным людям энергоемкость дневного меню можно уменьшать за счет количества углеводов без ущерба для здоровья. Много углеводов содержится в хлебе, крупах, макаронах, картофеле, сахаре (чистый углевод). Излишек углеводов в организме нарушает правильное соотношение основных частей пищи, нарушая этим метаболизм. Питательные вещества – витамины.Витамины, как питательные вещества, не дают энергии организму, но все же являются важнейшими питательными веществами необходимыми для организма. Витамины нужны для поддержания жизнедеятельности организма, регулируя, направляя и ускоряя процессы обмена веществ. Почти все витамины организм получает из пищи и лишь некоторые организм может производить сам. В зимнее и весеннее время в организме может возникать гипоавитаминоз из-за недостатка витаминов в пище — увеличивается утомляемость, слабость, апатия, уменьшается работоспособность, сопротивляемость организма. Все витамины, по действию их на организм, взаимосвязаны — недостаток 1 из витаминов дает нарушение обмена других веществ. Все витамины разделяются на 2 группы: водорастворимые витамины и жирорастворимые витамины. Жирорастворимые витамины — витамины А, Д, Е, К.Витамин А – нужен для роста организма, улучшения устойчивости его к инфекциям, поддержания хорошего зрения, состояния кожи и слизистых оболочек. Витамин А поступает из рыбьего жира, сливок, сливочного масла, яичного желтка, печени, моркови, салата, шпината, помидоров, зеленого горошка, абрикос, апельсинов. Витамин Д – нужен для формирования костной ткани, роста организма. Недостаток витамина Д приводит к ухудшению усвоения Ca и P, что приводит к рахиту. Витамин Д можно получить из рыбьего жира, яичного желтка, печени, рыбьей икры. Витамин Д еще есть в молоке и сливочном масле, но совсем чуть-чуть. Витамин К – нужен для тканевого дыхания, нормальной свертываемости крови. Витамин К синтезируется в организме бактериями кишечника. Недостаток витамина К появляется из-за заболеваний органов пищеварения либо приема антибактериальных препаратов. Витамин К можно получить из помидоров, зеленых частей растений, шпината, капусты, крапивы. Витамин Е (токоферол) нужен для деятельности эндокринных желез, обмена белков, углеводов, обеспечения внутриклеточного обмена. Витамин Е благоприятно влияет на течение беременности и развитие плода. Витамин Е получаем из кукурузы, моркови, капусты, зеленого гороха, яиц, мяса, рыбы, оливкового масла. Водорастворимые витамины — витамин С, витамины группы В.Витамин С (аскорбиновая кислота) – нужен для окислительно-восстановительных процессов организма, углеводного и белкового обмена, увеличения сопротивляемости организма к инфекциям. Богаты витамином С плоды шиповника, черной смородины, черноплодной рябины, облепихи, крыжовника, цитрусовые, капуста, картофель, лиственные овощи. Группа витаминов В включает в себя 15 растворимых в воде витаминов, принимающих участие в процессах обмена веществ в организме, процессе кроветворения, играют важную роль в углеводном, жировом, водном обмене. Витамины группы В стимулируют рост. Получить витамины группы В можно из пивных дрожжей, гречки, овсянки, ржаного хлеба, молока, мяса, печени, яичного желтка, зеленых частей растений. Питательные вещества – микроэлементы и макроэлементы.Питательные минеральные вещества входят в состав клеток и тканей организма, участвуют в различных процессах обмена веществ. Макроэлементы необходимы человеку в относительно больших количествах: Ca, K, Mg, P, Cl, соли Na. Микроэлементы необходимы в небольших количествах: Fe, Zn, марганец, Cr, I, F. Йод можно получить из морепродуктов; цинк из злаков, дрожжей, бобовых, печени; медь и кобальт получаем из говяжьей печени, почек, желтка куриного яйца, меда. В ягодах и фруктах много калия, железа, меди, фосфора. источник Роль белков, жиров и углеводов в организме человека2 Видеолекторий на тему: «Роль белков, жиров и углеводов в организме человека» Белки, жиры и углеводы играют важную роль в организме человека. Белки—сложные вещества, состоящие из аминокислот. Являются неизменной составляющей частью рациона. Это главный строительный материал, без которого невозможен рост мускулатуры и тканей в целом. Белки подразделяются на 2 категории: Животный, который поступает из продуктов животного происхождения. К этой категории можно отнести мясо, птицу, рыбу, молоко, творог и яйца. Растительный, который организм получает из растений. Здесь стоит выделить рожь, овсянку, грецкие орехи, чечевицу, фасоль, сою и морские водоросли. Жиры — это органические соединения, отвечающие за «резервный фонд» энергии в организме, главные поставщики энергии в периоды дефицита пищи и болезней, когда организм получает малый объем питательных элементов или же не получает их вовсе. Жиры необходимы для эластичности кровеносных сосудов, благодаря чему полезные элементы быстрее проникают к тканям и клеткам, способствуют нормализации состояния кожных покровов, ногтевых пластин и волос. Жиры в больших количествах содержатся в орехах, масле сливочном, маргарине, жире свином, сыре твердом. Углеводы — это главный источник энергии для людей. В зависимости от количества структурных единиц углеводы делятся на простые и сложные. Углеводы, называемые простыми или «быстрыми», легко усваиваются организмом и повышают уровень сахара в крови, что может повлечь набор лишнего веса и ухудшение метаболизма. Сложные углеводы состоят из множества связанных сахаридов, включая в себя от десятков до сотен элементов. Подобные углеводы считаются полезными, поскольку при переваривании в желудке они отдают свою энергию постепенно, обеспечивая стабильное и долговременное чувство насыщения. Также важную роль в организме играют витамины и микроэлементы, которые не включены в структуру тканей, однако без их участия не выполнялись бы многие жизненно важные функции, происходящие в человеческом организме. Практически все жизненные процессы в нашем теле находятся в зависимости от того, что мы употребляем в пищу. Достаточно богаты углеводами свежие фрукты. Необходимо избегать чрезмерного употребления сладостей, мучных изделий, сахара. Рациональное питание имеет существенное значение – и это подразумевает не только своевременное употребление вкусно приготовленной еды, но и включение в ежедневный рацион оптимального соотношения таких важных для правильной жизнедеятельности веществ, как белки, жиры, углеводы, витамины и микроэлементы. От гармоничного сочетания всех этих веществ зависит поддержание нормальной жизнедеятельности человека. источник Какова роль белков, жиров, углеводов, минеральных веществ, витаминов и воды в жизнедеятельности человека?Белки — сложные органические соединения, наиболее важные органические вещества живых организмов. Они являются пластическим материалом для строительства клеток, тканей и органов тела человека. Белки — основа гормонов, ферментов, антител. Они выполняют сложные функции (размножение, иммунитет, пищеварение, рост) , регулируют витаминный и минеральный обмены. Жиры — это триглицириды. В их состав входят насыщенные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая) и ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линоленовая, арахидоновая) . Химический сое триглицеридов, то есть содержание в них тех или иных жирных кислот определяет- их физико-химические свойства. Энергетическая ценно! 1 г жира составляет 9 ккал. Большое значение имеет температура плавления жиров. Преобладание в жире насыщенных жирных кислот повышает температуру плавления, но снижает усвояемость жиров организмом человека, в то время как преобладание ненасыщенных жирных кислот значительно ее снижает, но повышает усвояемость жиров организмом человека. Углеводы используются организмом либо как прямой источник тепла (глюкозо–6–фосфат) , либо как энергетический резерв (гликоген) . Биологическая роль углеводов для человека определяется их энергетической ценностью. Процессы превращения углеводов обеспечивают 60% суммарного энергообмена. Вода – сок жизни. Вода не просто там содержится, а играет важнейшую роль в жизнедеятельности организма. Определенное и постоянное содержание воды – вот необходимое условие существования человека. При изменении количества потребляемой воды и ее солевого состава нарушаются процессы пищеварения и усвоения пищи, кроветворения. Без воды невозможна регуляция теплообмена организма с окружающей средой и поддержание температуры тела. Вода выводит из организма продукты жизнедеятельности и вредные вещества. источник Питательные вещества — белки, жиры, углеводы, минералы, витамины, вода
Это основные полезные вещества, получаемые из пищи. Они используются для поддержания жизнеспособности тканей, их обновления, выработки энергии для физиологической активности и регуляции метаболизма (обмена веществ). Потребность в них испытывается в течение всей жизни, причем каждое вещество выполняет определенные функции. Усвоение полезных веществ происходит после их расщепления. В чистом виде они не усваиваются. Расщепленные ферменты просачиваются сквозь стенки пищеварительного тракта, попадая в кровь. Получаемые из питания белки, жиры и углеводы обеспечивают организм топливом в виде калорий. Вода, минералы, витамины выполняют функции строительного и расходного материала, что не менее важно. БелкиНеобходимы для роста и восстановления тканей, а также для нормального осуществления химических реакций в организме. Также белки содержат в себе аминокислоты, обеспечивают пластические процессы в тканях и восстанавливают затраченную энергию (читайте подробнее про белки). Большое количество белков содержится в мясе, птице, рыбе, молочных продуктах, яйцах, бобовых, орехах.
Необходимы для обеспечения пластичности тканей, здоровья кожи, волос, ногтей, участвуют в обновлении клеток организма, помогают усваиваться витаминам, участвуют в выработке энергии (читайте подробнее про жиры). Жиры содержатся в растительных продуктах (орехах, растительных маслах, авокадо, оливках, сое) и продуктах животного происхождения (молочных продуктах, мясе, птице, рыбе). УглеводыВ первую очередь нужны для выработки жизненно необходимой энергии для организма. Углеводы участвуют в образовании клеток, химических реакциях. Без углеводов невозможна нормальная работа организма, мозга, мышц и клеток. Углеводы делятся на простые (моносахариды — глюкоза, фруктоза, сахароза) и сложные (полисахариды — крахмал, клетчатка, гликоген, пектины). Большое количество простых углеводов содержится в мучных изделиях, сладостях, фруктах, меде, вареньях, сладких и газированных напитках, мороженом. Избыточное количество простых углеводов вредно для здоровья и фигуры (читайте подробнее про простые и сложные углеводы и их влияние на организм). Сложные углеводы содержатся в злаковых, бобовых, картофеле, макаронных изделиях. В отличие от простых углеводов, которые быстро попадают в кровь, сложные углеводы расщепляются и усваиваются гораздо медленнее, попадают в кровь постепенно, поэтому надолго дают чувство сытости. Клетчатка (пищевые волокна)Вид сложных углеводов, которые представляют собой грубые растительные волокна. Они очень полезны для микрофлоры кишечника, так как не перевариваются и выходят из пищеварительного тракта, очищая организм от шлаков и токсинов. Клетчатка улучшает работу желудочно-кишечного тракта, повышает сопротивляемость различным заболеваниям (подробнее про клетчатку читайте здесь). Минералы(Макро- и микроэлементы) отвечают за прочность опорно-двигательного аппарата, водный и кислотно-щелочной баланс, способствуют соединению белков с жирами, укрепляют нервную систему и участвуют в большинстве химических реакций. Недостаток какого-либо минерала в организме тормозит активность остальных минеральных веществ. ВитаминыВитамины играют важнейшую роль для здоровья человека и, в частности, для регуляции обменных процессов и формирования иммунитета. Недостаток витаминов в организме выражается в нарушениях обмена веществ или неполноценной работе отдельных органов. Витамины мы получаем главным образом с растительной пищей. У каждого из витаминов есть своя особая функция, свои процессы, в которых он является необходимым участником (подробнее здесь). Недаром воду называют эликсиром жизни. Вода участвует во всех жизненно важных химических процессах организма. Она осуществляет транспортировку веществ и гормонов ко всем органам, питает клетки, активизирует работу почек. Только насыщенные водой клетки способны эффективно растворять жиры. источник ➤ |
примеры и описание. Какие белки и где осуществляют энергетическую функцию?
Наш организм состоит из различных микроэлементов и веществ. За счет их постоянного преобразования мы можем жить и выполнять свои дела. Мы даже не задумываемся о том, что каждую минуту жизни мелкие частицы нашего тела постоянно работают, принося нам пользу. Естественно, задача каждого человека состоит в том, чтобы постоянно пополнять их запасы.
Вещества для жизнедеятельности организма
Основными веществами, которые позволяют нам полноценно функционировать, являются углеводы, белки и жиры. Эти вещества в разных пропорциях находятся практически во всех продуктах, но важно соблюдать баланс этих элементов, так как в противном случае могут начаться проблемы со здоровьем. В данной статье мы рассмотрим функции белков, как они могут давать организму энергию.
Что за вещество — белки?
Это элементы, которые представляют собой цепочки аминокислот. Они обладают большой молекулярной массой, так как одна молекула вмещает в себе несколько аминокислот, которые соединяются полипептидной связью. Одна единица, составляющая белок, представлена какой-либо аминокислотой.Это вещество является незаменимым стройматериалом для организма. Из аминокислот и белков строится практически все в организме: от них зависит обеспечение человека кислородом, так как гемоглобин — это белок. Данное вещество помогает поддерживать иммунитет, участвует в синтезе гормонов, так необходимых для регуляции многих внутренних процессов. На него также возложена энергетическая функция, которая ему не свойственна в полноте. Без него очень сложно организму развиваться и расти. Но и избыток белков не нужен нам. От большого их количества происходят процессы брожения и другие негативные влияния на клетки и органы.
Основные их функции
Белки выполняют много функций, за счет этого организм не испытывает недостаток в регуляции каких-либо процессов, продуцировании новых клеток, иммунной защите и так далее. Рассмотрим их подробнее.
- Каталитическая. Аминокислоты, соединяясь определенным образом, создают ферменты, которые отвечают за скорость определенных реакций в организме. Речь идет не об одном десятке занятых катализацией ферментов. Их у нас порядка нескольких тысяч, и контролируют они до 4000 реакций. Все эти процессы объединяются в одно понятие — обмен веществ. Именно белки определяют, с какой скоростью он будет происходить.
- Структурная — с помощью определенных белков сохраняется форма внутренних клеток, в снаружи мы имеем постоянной формы ногти, волосы и так далее.
- Защитная функция. Она заключается в том, что белки, входящие в состав биологических жидкостей, веществ и клеток, обеспечивают защиту на физическом, химическом, иммунном уровне.
- Регуляторная — есть такие белки, которые не являются стройматериалами клеток, не участвуют в метаболизме, энергетическая функция для них не свойственна, но занимаются они регуляцией процессов в клетках. Они «следят» за передачей генетической информации, активностью и синтезом аминокислот.
- Транспортная функция белков заключается в том, что они переносят важные и полезные вещества для организма с током крови или между клетками.
- Рецепторная — иначе ее могут называть механохимической. Некоторые белки под действием разных сигналов могут менять свою длину, сокращаясь.
- Энергетичекая функция белков — при расщеплении белков высвобождается некоторое количество энергии. Поэтому эти вещества в определенных обстоятельствах служат ее источником.
В каком случае возникает энергетическая функция белков?
Не всегда наше питание сбалансировано так, чтобы белки, жиры и углеводы поступали в наш организм именно в таком количество, как требуется. Поэтому часто возникает недостаток или избыток тех или иных веществ.В случае длительного отсутствия достаточного количества углеводов и жиров на первый план выступает энергетическая функция белков. Организм не перестает потреблять энергию, поэтому именно соединения аминокислот начинают ее поставлять.
Как происходит высвобождение энергии?
Белки — уникальные вещества в организме. Вариаций их строения можт быть тысячи, в зависимости от этого их различают по свойствам. Расход этого вещества в течение длительного времени колоссальный, та же энергетическая функция белков приводит к их расщеплению, следовательно, необходимо их запас постоянно пополнять. В этом нам помогает наш же организм — есть множество клеток, которые синтезируют белок, причем определенного вида и свойства.
Высвобождение энергии происходит с процессом переваривания белков в разных отделах желудочно-кишечного тракта. Окончательное расщепление аминокислот происходит на клеточном уровне.
Преобразование белков в желудке
Энергетическая функция белков, примеры которой мы рассмотрим ниже, начинается с расщепления этих веществ в желудке. Здесь на помощь приходит это же вещество, только другой структуры — фермент пепсин. Он активно действует при определенных условиях (когда рН не выше 5,0 и не ниже 2,0). Посредством преобразования секрета желез желудка получается кислый желудочный сок, что благоприятно сказывается на работе пепсина.
Уже на этом этапе начинается энергетическая функция белков. Пепсин — один из многих ферментов, который способен расщеплять сложный белок коллаген (основной в соединениях ткани мяса). Соединяясь с водой (гидролиз), он образует промежуточные продукты распада и маленькую долю тепла, которое рассеивается по организму, участвуя в энергетическом обмене. Можно сказать, что белки, выполняющие энергетическую функцию, по своей структуре не ферменты, так как последние только помогают эту функцию осуществить другим веществам.
Участие поджелудочной железы в расщеплении белков
Поджелудочная железа не принимает в себе вещества для расщепления. Но она является поставщиком необходимых ферменов, поэтому без нее в переваривании белков трудно обойтись. Она обеспечивает органы пищеварения панкреатическими ферментами: проэластазой, хемотрипсином, трипсином, карбоксиполипептидазой.
Расщепление в кишечнике
Не все белки подвергаются полному распаду в кишечнике, хотя над этим трудится много веществ. Даже в конце переваривания могут оставаться дипептиды и трипептиды. Лишь некоторые аминокислоты выходят из этого отдела ЖКТ единичными.
Трипсин и хемотрипсин помогают белкам преобразоваться в полипептиды, выделяя при нехватке глюкозы в организме тепло, здесь продолжает свое действие энергетическая функция белков. Примеры такого преобразования мы можем наблюдать каждый день, когда употребляем различные вещества в пищу. После распада белков на полипептиды вступает в работу фермент карбоксиполипептаза — она отсоединяет отдельные аминокислоты от конца образовавшихся соединений. Проэластаза переваривает эластические волокна мясных продуктов и других сложных веществ.
Белки, выполняющие энергетическую функцию, проходят последний этап своего расщепления в тонком кишечнике, двенадцатиперстной кишке. Там они подвергаются воздействию ворсинок, которые содержат в себе пептидазы. Эти вещества, взаимодействуя с кишечной жидкостью, заканчивают процесс расщепления полипептидов до маленького числа аминокислот. Далее процесс распределения тепла как энергии от распада белков происходит на клеточном уровне, а конечными продуктами расщепления этих сложных по структуре веществ являются мочевая кислота, мочевина, вода и углекислый газ. Таким образом, мы увидели, где осуществляется энергетическая функция белков. Она не имеет конкретного места локализации аминокислот. Но осуществляется она от начала и до полного расщепления белка.
Клеточная энергия
Энергетическую функцию в клетке выполняют такие органеллы, как митохондрии. На мембране клеток есть молекулы-переносчики, которые перетаскивают продукты распада белков с молекул. В этом случае также выделяется энергия, которая помогает синтезировать молекулы АТФ и взаимодействует с кислородом. Даже на клеточном уровне можно ответить на вопрос о том, какие белки выполняют энергетическую функцию. Это такие вещества, которые не задействованы в ферментативной работе и строительной, так как в строительстве клеток организма принимают участие более уцелевшие во время расщепления полипептиды. Но и они в дальнейшем могут приносить маленькую долю энергии на клеточном уровне с помощью митохондрий и образовавшихся молекул АТФ (уникальный источник энергии для всех процессов в организме).Предложения со словосочетанием ПОСТАВЩИК ЭНЕРГИИ
Как известно, углеводы — основные поставщики энергии, необходимой для нормальной жизнедеятельности организма. Если основные каналы заблокированы, она определённое время выполняет функцию поставщика энергии, но в итоге человек всё равно устаёт и заболевает. Следует знать, что содержащийся в воде сахар является не менее важным поставщиком энергии для клеток мозга, чем пища. Глюкоза наиболее ценна по своему целебному воздействию, она основной поставщик энергии, она участвует во всех обменных процессах. Производится естественным образом в нашем организме при распаде глюкозы — основного поставщика энергии для мышц и мозга.Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: каменщик — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Положительное
Неточные совпадения
Использование спутника быстрее и точнее, чем использование сетевого поставщика. Он также потребляет меньше энергии аккумулятора. Использование сетевого поставщика быстрее, чем использование GPS, но, это не даст вам точное местоположение по сравнению с GPS, хотя потребляет меньше энергии аккумулятора. Внешнее энергоснабжение предполагает полное удовлетворение потребностей предприятия в энергии всех видов за счёт её закупки у специализированных поставщиков и посредников энергоснабжения, обеспечивающих её поставку точно к месту потребления на предприятии. Необходимость в правовых и экономических знаниях в условиях рыночных взаимоотношений между производителями, поставщиками и потребителями электрической энергии, их знание и умение ими владеть позволит качественно и успешно решать проблемы организации управления электроэнергетическим хозяйством.Энергия в клетке. Использование и хранение / Habr
Всем привет! Эту статью я хотел посвятить клеточному ядру и ДНК. Но перед этим нужно затронуть то, как клетка хранит и использует энергию (спасибо spidgorny). Мы будем касаться вопросов связанных с энергией почти везде. Давайте заранее в них разберемся.
Из чего можно получать энергию? Да из всего! Растения используют световую энергию. Некоторые бактерии тоже. То есть органические вещества синтезируются из неорганических за счет световой энергии. + Есть хемотрофы. Они синтезируют органические вещества из неорганических за счет энергии окисления аммиака, сероводорода и др. веществ. А есть мы с вами. Мы — гетеротрофы. Кто это такие? Это те, кто не умеет синтезировать органические вещества из неорганических. То есть хемосинтез и фотосинтез, это не для нас. Мы берем готовую органику (съедаем). Разбираем ее на кусочки и либо используем, как строительный материал, либо разрушаем для получения энергии.
Что конкретно мы можем разбирать на энергию? Белки (сначала разбирая их на аминокислоты), жиры, углеводы и этиловый спирт (но это по желанию). То есть все эти вещества могут быть использованы, как источники энергии. Но для ее хранения мы используем жиры и углеводы. Обожаю углеводы! В нашем теле основным запасающим углеводом является гликоген.
Он состоит из остатков глюкозы. То есть это длинная, разветвленная цепочка, состоящая из одинаковых звеньев (глюкозы). При необходимости в энергии мы отщепляем по одному кусочку с конца цепи и окисляя его получаем энергию. Такой способ получения энергии характерен для всех клеток тела, но особенно много гликогена в клетках печени и мышечной ткани.
Теперь поговорим о жире. Он хранится в специальных клетках соединительной ткани. Имя им — адипоциты. По сути это клетки с огромной жировой каплей внутри.
При необходимости, организм достает жир из этих клеток, частично расщепляет и транспортирует. По месту доставки происходит окончательное расщепление с выделением и преобразованием энергии.
Довольно популярный вопрос: «Почему нельзя хранить всю энергию в виде жира, или гликогена?»
У этих источников энергии разное назначение. Из гликогена энергию можно получить довольно быстро. Его расщепление начинается почти сразу после начала мышечной работы, достигая пика к 1-2 минуте. Расщепление жиров протекает на несколько порядков медленней. То есть если вы спите, или медленно куда-то идете — у вас постоянный расход энергии, и его можно обеспечить расщепляя жиры. Но как только вы решите ускориться (упали сервера, побежали поднимать), резко потребуются много энергии и быстро ее получить расщепляя жиры не получится. Тут нам и нужен гликоген.
Есть еще одно важное различие. Гликоген связывает много воды. Примерно 3 г воды на 1 г гликогена. То есть, для 1 кг гликогена это уже 3 кг воды. Не оптимально… С жиром проще. Молекулы липидов (жиры=липиды), в которых запасается энергия не заряжены, в отличие от молекул воды и гликогена. Такие молекулы называется гидрофобными (дословно, боящимися воды). Молекулы воды же поляризованы. Примерно так это выглядит.
По сути, положительно заряженные атомы водорода взаимодействуют с отрицательно заряженными атомами кислорода. Получается стабильное и энергетически выгодное состояние.
Теперь представим молекулы липидов. Они не заряжены и не могут нормально взаимодействовать с поляризованными молекулами воды. Поэтому смесь липидов с водой энергетически невыгодна. Молекулы липидов не способны адсорбировать воду, как это делает гликоген. Они «кучкуются» в так называемые липидные капли, окружаются мембраной из фосфолипидов (одна их сторона заряжена и обращена к воде снаружи, вторая — не заряжена и смотрит на липиды капли). В итоге, у нас есть стабильная система, эффективно хранящая липиды и ничего лишнего.
Окей, мы разобрались с тем, в каких формах хранится энергия. А что с ней происходит дальше? Вот отщепили мы молекулу глюкозы от гликогена. Превратили ее в энергию. Что это значит?
Сделаем небольшое отступление.
В клетке происходит порядка 1.000.000.000 реакций каждую секунду. При протекании реакции одно вещество трансформируется в другое. Что при этом происходит с его внутренней энергией? Она может уменьшаться, увеличиваться или не меняться. Если она уменьшается -> происходит выделение энергии. Если увеличивается -> нужно взять энергию из вне. Организм обычно совмещает такие реакции. То есть энергия, выделившаяся при протекании одной реакции идет на проведение второй.
Так вот в организме есть специальные соединения, макроэрги, которые способны накапливать и передавать энергию в ходе реакции. В их составе есть одна, или несколько химических связей, в которых и накапливается эта энергия. Теперь можно вернуться к глюкозе. Энергия выделившаяся при ее распаде запасется в связях этих макроэргов.
Разберем на примере.
Самым распространенным макроэргом (энергетической валютой) клетки является АТФ (Аденозинтрифосфат).
Выглядит примерно так.
В его состав входит азотистое основание аденин (одно из 4, используемых для кодирования информации в ДНК), сахар рибоза и три остатка фосфорной кислоты (поэтому и АденозинТРИфосфат). Именно в связях между остатками фосфорной кислоты накапливается энергия. При отщеплении одного остатка фосфорной кислоты образуется АДФ (АденозинДИфосфат). АДФ может выделять энергию, отрывая еще один остаток и превращаясь в АМФ (АденозинМОНОфосфат). Но эффективность отщепленная второго остатка намного ниже. Поэтому, обычно, организм стремится из АДФ снова получить АТФ. Происходит это примерно так. При распаде глюкозы, выделяющаяся энергия тратится на образование связи между двумя остатками фосфорной кислоты и образование ATP. Процесс многостадийный и пока мы его опустим.
Получившийся АТФ является универсальным источником энергии. Он используется везде, начиная от синтеза белка (для соединения аминокислот нужна энергия), заканчивая мышечной работой. Моторные белки, осуществляющие мышечное сокращение используют энергию, запасенную в АТФ, для изменения своей конформации. Изменение конформации это переориентация одной части большой молекулы относительно другой. Выглядит примерно так.
То есть химическая энергия связи переходит в механическую энергию. Вот реальные примеры белков, использующих АТФ для осуществления работы.
Знакомьтесь, это миозин. Моторный белок. Он осуществляет перемещение крупных внутриклеточных образований и участвует в сокращении мышц. Обратите внимание, у него имеется две «ножки». Используя энергию запасенную в 1 молекуле АТФ он осуществляет одно конформационное изменение, по сути один шаг. Самый наглядный пример перехода химической энергии АТФ в механическую.
Второй пример — Na/K насос. На первом этапе он связывает три молекулы Na и одну АТФ. Используя энергию АТФ, он меняет конформацию, выбрасывая Na из клетки. Затем он связывает две молекулы калия и, возвращаясь к исходной конформации, переносит калий в клетку. Штука крайне важная, позволяет поддерживать уровень внутриклеточного Na в норме.
А если серьезно, то:
Пауза. Зачем нам АТФ? Почему мы не можем использовать запасенную в глюкозе энергию напрямую? Банально, если окислить глюкозу до CO2 за один раз, мгновенно выделится экстремально много энергии. И большая ее часть рассеется в виде тепла. Поэтому реакция разбивается на стадии. На каждой выделяется немного энергии, она запасается, и реакция продолжается пока вещество полностью не окислиться.
Подитожу. Запасается энергия в жирах и углеводах. Из углеводов ее можно извлечь быстрее, но в жирах можно запасти больше. Для проведения реакций клетка использует высокоэнергетические соединения, в которых запасается энергия распада жиров, углеводов и тд… АТФ — основное такое соединение в клетке. По сути, бери и используй. Однако не единственное. Но об этом позже.
P.S. Я попытался максимально упростить материал, поэтому появились некоторые неточности. Прошу ревностных биологов меня простить.
Главное, что нужно знать о белках, жирах и углеводах — Информационный портал Школы идеального тела #Sekta
У нас есть три большие статьи про белки, жиры и углеводы, но в них много подробностей. Мы написали новую статью с самой важной информацией о БЖУ.
Рассказываем о макронутриентах, их функциях и нормах употребления.
Скачать в PDF
Углеводы — главные поставщики энергии для умственной и физической активности. Различают простые (глюкоза, фруктоза, галактоза, сахароза и др.) и сложные углеводы (крахмалы, пищевые волокна).Клетчатка, или пищевые волокна — особая разновидность сложных углеводов, которая почти не усваивается организмом, но дает сытость и помогает поддерживать здоровье желудочно-кишечного тракта. |
Поступая в организм, большая часть углеводов преобразуется в глюкозу, которая используется клетками для жизненных процессов.
Традиционно международные организации здравоохранения рекомендуют потреблять 45–65% углеводов от общей калорийности рациона. Допустимые границы этого диапазона еще шире и зависят от особенностей организма, целей и индивидуальных потребностей.
Как можно чаще отдавайте предпочтение продуктам, содержащим сложные углеводы, — они усваиваются постепенно и не вызывают резких скачков глюкозы, в отличие от простых углеводов. Это важно для поддержания стабильного настроения и предотвращения резких перепадов голода и сытости.
Основные источники сложных углеводов: крупы, фрукты, овощи, бобовые, картофель, цельнозерновые продукты. |
Простые углеводы содержатся в столовом сахаре, меде и сиропах, выпечке, конфетах и других сладостях, соках и сладких напитках, молочных продуктах.
Белки состоят из соединенных цепочек аминокислот — «строительных» веществ для тела человека. В организме используется двадцать видов аминокислот, девять из которых не могут быть синтезированы телом человека и должны поступать из еды (незаменимые аминокислоты).Все незаменимые аминокислоты содержатся в животном белке. Вегетарианцы тоже могут получить их в полном объеме при сочетании растительных продуктов, богатых белком.
Белки выполняют гормональную, ферментативную и защитную функции в организме. Из них состоят соединительные ткани, мышцы, кожа, волосы и другие органы. Белки не являются прямым источником энергии для организма, но могут быть использованы, когда нет альтернатив или когда усвоение жиров и углеводов нарушено.
Количество белков, необходимых человеку, разнится в среднем от 0,8 до 2,2 г на килограмм веса или 10–35% от общей калорийности рациона. Индивидуальная норма зависит от возраста, пола, активности, периода жизни и других факторов.
Продукты с высоким содержанием белка: мясо и птица, рыба и морепродукты, молоко и молочные продукты, яйца, бобовые и крупы, орехи и семена, соевые продукты. |
Жиры
Жиры — самый энергоемкий макронутриент. Они помогают организму в производстве гормонов, усвоении нутриентов, клеточном росте, защищают от холода и повреждений.В виде жировой ткани организм может сохранять запасы энергии на долгое время, а в период длительного голодания или низкоуглеводного питания жирные кислоты могут стать основным источником энергии. В этом случае запускается процесс кетоза, с его помощью организм может функционировать с минимальным количеством углеводов.
Именно эта особенность организма помогает людям выживать без еды несколько недель.
Основные виды жиров, или жирных кислот — насыщенные и ненасыщенные.
По данным исследований, чрезмерное потребление насыщенных жиров повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний и диабета (но, возможно, это не так).
Основные источники насыщенных жиров — животные продукты (мясо, сливочное масло, сыры и другие молочные продукты, яйца), а также кокосовое и пальмовое масла. |
Употребление ненасыщенных жиров помогает регулировать метаболизм, сохранять эластичность клеточных мембран, улучшает кровообращение, они важны для роста и регенерации клеток.
Основные источники ненасыщенных жиров : растительные масла, орехи и семена, авокадо, маслины, рыба и птица. |
Отдельно выделяют трансжиры — разновидность ненасыщенных жирных кислот, структура которых делает их устойчивыми к окислению (дольше хранятся и остаются твердыми при комнатной температуре).
В малых количествах трансжиры присутствуют в натуральных мясных и молочных продуктах. В больших — входят в состав некоторых видов маргарина, спредов и кулинарного жира, то есть содержатся в большинстве кондитерских изделий и полуфабрикатов. Часто трансжиры добавляют для увеличения жирности творожных масс, плавленых сырков, мороженого.
Традиционная рекомендация по потреблению жиров: не более 30–35% от общей калорийности рациона, из которых до 10% — насыщенные жиры. Промышленные трансжиры рекомендуется исключать из рациона полностью.
Все макронутриенты выполняют важные функции в организме человека, однако необходимое соотношение БЖУ в рационе все еще активно обсуждается в научном мире.
Если вы только начали задумываться о том, сколько и чего нужно есть, начните с традиционных рекомендаций организаций здравоохранения о сбалансированном питании. Дальше действуйте по обстоятельствам, ориентируясь на свои цели и самочувствие. Хотите знать больше об этом? У нас есть и подробные статьи:
Важно
- Белки, жиры и углеводы — три основных макронутриента в питании человека, и все они необходимы для функционирования организма и здоровья.
- Все макронутриенты могут служить источниками энергии для организма, но каждый имеет и свои собственные важные функции.
- Большинство продуктов питания содержат больше одного макронутриента, поэтому их невозможно четко поделить на три категории. Мы можем только говорить о том, сколько и каких углеводов, белков или жиров приносит каждый продукт в организм.
- Есть только усредненные рекомендованные нормы потребления БЖУ. Индивидуальные потребности в макронутриентах зависят от возраста, пола, активности, периода жизни, целей и других факторов.
- Для обеспечения потребностей организма в макронутриентах выбирайте натуральные, минимально обработанные продукты. Овощи, фрукты, крупы и бобовые богаты клетчаткой и другими сложными углеводами. Те же крупы, бобовые, а также мясо, птица, рыба, морепродукты, яйца, молочные и соевые продукты — источники белка. Рыба, масла, орехи, семена, авокадо и маслины дополнят рацион полезными жирами.
Автор: Анна Нестерова, тренер по силовым видам спорта,
сотрудник научного отдела Школы идеального тела #sekta
1. Dietary guidelines for Americans 2015-2020. (2015.)
2. Types of fat, Harvard Medical School,
3. Trans fat is double trouble for your heart health, Mayo Clinic Staff
4. Mayo Clinic Staff. (2016). Dietary fats: Know which types to choose.
5. Saturated, unsaturated, and trans fats. (2018).
6. Annu Rev Nutr. 2006;26:1-22., Fuel metabolism in starvation., Cahill GF Jr(1).
7. The truth about fats: the good, the bad, and the in-between. (2018).
8. World Health Organisation, Topic: Nutrition
белки — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).
Белки (протеины, полипептиды) — самые многочисленные, наиболее разнообразные и имеющие первостепенное значение биополимеры. В состав молекул белков входят атомы углерода, кислорода, водорода, азота и иногда серы, фосфора и железа.
Мономерами белков являются аминокислоты, которые (имея в своём составе карбоксильную и аминогруппы) обладают свойствами кислоты и основания (амфотерны).
Благодаря этому аминокислоты могут соединяться друг с другом (их количество в одной молекуле может достигать нескольких сотен). В связи с этим молекулы белков имеют большие размеры, и их называют макромолекулами.
Структура белковой молекулы
Под структурой белковой молекулы понимают её аминокислотный состав, последовательность мономеров и степень скрученности молекулы белка.
В молекулах белков встречается всего \(20\) видов различных аминокислот, и огромное разнообразие белков создаётся за счёт различного их сочетания.
- Последовательность аминокислот в составе полипептидной цепи — это первичная структура белка (она уникальна для любого белка и определяет его форму, свойства и функции). Первичная структура белка уникальна для любого типа белка и определяет форму его молекулы, его свойства и функции.
- Длинная молекула белка сворачивается и приобретает сначала вид спирали в результате образования водородных связей между —СО и —NН группами разных аминокислотных остатков полипептидной цепи (между углеродом карбоксильной группы одной аминокислоты и азотом аминогруппы другой аминокислоты). Эта спираль — вторичная структура белка.
- Третичная структура белка — трёхмерная пространственная «упаковка» полипептидной цепи в виде глобулы (шарика). Прочность третичной структуры обеспечивается разнообразными связями, возникающими между радикалами аминокислот (гидрофобными, водородными, ионными и дисульфидными S–S связями).
- Некоторые белки (например, гемоглобин крови человека) имеют четвертичную структуру. Она возникает в результате соединения нескольких макромолекул с третичной структурой в сложный комплекс. Четвертичная структура удерживается непрочными ионными, водородными и гидрофобными связями.
Структура белков может нарушаться (подвергаться денатурации) при нагревании, обработке некоторыми химическими веществами, облучении и др. При слабом воздействии распадается только четвертичная структура, при более сильном — третичная, а затем — вторичная, и белок остаётся в виде полипептидной цепи. В результате денатурации белок теряет способность выполнять свою функцию.
Нарушение четвертичной, третичной и вторичной структур обратимо. Этот процесс называют ренатурацией.
Разрушение первичной структуры необратимо.
Кроме простых белков, состоящих только из аминокислот, есть ещё и сложные белки, в состав которых могут входить углеводы (гликопротеины), жиры (липопротеины), нуклеиновые кислоты (нуклеопротеины) и др.
Функции белков
- Каталитическая (ферментативная) функция. Специальные белки — ферменты — способны ускорять биохимические реакции в клетке в десятки и сотни миллионов раз. Каждый фермент ускоряет одну и только одну реакцию. В состав ферментов входят витамины.
- Структурная (строительная) функция — одна из основных функций белков (белки входят в состав клеточных мембран; белок кератин образует волосы и ногти; белки коллаген и эластин — хрящи и сухожилия).
- Транспортная функция — белки обеспечивают активный транспорт ионов через клеточные мембраны (транспортные белки в наружной мембране клеток), транспорт кислорода и углекислого газа (гемоглобин крови и миоглобин в мышцах), транспорт жирных кислот (белки сыворотки крови способствуют переносу липидов и жирных кислот, различных биологически активных веществ).
- Сигнальная функция. Приём сигналов из внешней среды и передача информации в клетку происходит за счёт встроенных в мембрану белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды.
- Сократительная (двигательная) функция — обеспечивается сократительными белками — актином и миозином (благодаря сократительным белкам двигаются реснички и жгутики у простейших, перемещаются хромосомы при делении клетки, сокращаются мышцы у многоклеточных, совершенствуются другие виды движения у живых организмов).
- Защитная функция — антитела обеспечивают иммунную защиту организма; фибриноген и фибрин защищают организм от кровопотерь, образуя тромб.
- Регуляторная функция присуща белкам — гормонам (не все гормоны являются белками!). Они поддерживают постоянные концентрации веществ в крови и клетках, участвуют в росте, размножении и других жизненно важных процессах (например, инсулин регулирует содержание сахара в крови).
- Энергетическая функция — при длительном голодании белки могут использоваться в качестве дополнительного источника энергии после того, как израсходованы углеводы и жиры (при полном расщеплении \(1\) г белка до конечных продуктов выделяется \(17,6\) кДж энергии). Аминокислоты, высвобождающиеся при расщеплении белковых молекул, используются для построения новых белков.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. 9 класс // ДРОФА.
Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10–11 класс // ДРОФА.
Лернер Г. И. Биология: Полный справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.
http://ours-nature.ru/lib/b/book/1063747118/348
Добавить комментарий