Обмен белков, жиров и углеводов в организме

     Тема: Обмен белков, жиров  и углеводов в  организме.

     Обмен веществ и энергии, или метаболизм – это совокупность физических и  химических превращений веществ  и энергии, происходящих в живом  организме и обеспечивающих его  жизнедеятельность.

     Обмен веществ складывается из процессов ассимиляции и диссимиляции.

     Ассимиляция (анаболизм) – это химические процессы, при которых простые вещества соединяются между собой с образованием более сложных веществ. Это приводит к накоплению энергии, построению новой цитоплазмы и росту клеток.

     Диссимиляция (катаболизм) – это расщепление сложных веществ на простые. При этом происходит разрушение цитоплазмы и освобождение энергии.

Т. Обр., сущность обмена веществ заключается:

1. в  поступлении из внешней среды  в организм различных питательных веществ.

2. в  усвоении и использовании их  в процессе жизнедеятельности  как источника энергии и материала  для построения тканей организма.

3. в  выделении образующихся конечных  продуктов обмена во внешнюю  среду.

Обмен белков

- это  совокупность процессов превращения белков в организме, включая обмен аминокислот и продуктов их распада.

Белки (протеины) – это высокомолекулярные соединения, построенные из аминокислот.

Если  к белковой молекуле присоединяется молекула какого-либо другого вещества, то такой белок называется протеид (липопротеид, фосфопротеид, сульфопротеид).

Суточная  потребность в белках для взрослого  человека составляет 100 – 120 г.

Белки не депонируются в организме, и при  их дефиците происходит разрушение белков крови или белковых структур ряда тканей и органов.

Функция белков

1. Пластическая (т.е. структурная) – они составляют основу всех клеток и межклеточных структур
2. Ферментативная – все ферменты являются белками
3. Энергетическая – белки могут выступать в роли источников энергии – при расщеплении 1г белка образуется 4,1 ккал (ккал – это количество тепла (энергии) необходимое на повышение температуры 1кг воды на 1 градус).
4. Транспортная – заключается в переносе белками крови многих веществ (углекислый газ и кислород гемоглобином, липопротеиды транспортируют жиры)
5. Передача наследственных свойств – ведущая роль при этом принадлежит нуклеопротеидами, т.е. входящим в сотав ядра клетки – это РНК и ДНК. Они участвуют в биосинтезе белков, специфичных для данного организма.
6. Специфическая функция белков – (актин и миозин в мышечной ткани выполняют сократительную, фибриноген крови – свертывающую, иммуноглобины крови – защитную).

 

     Расщепление белков пищи начинается в желудке  под действием пепсина, который  расщепляет их на мелкие молекулы (полипептиды). В тонком кишечнике на полипептиды воздействует ферменты кишечного и панкреатического соков. Они расщепляют их до аминокислот. Всосавшись в кровеносные капилляры ворсинок слизистой тонкого кишечника, аминокислоты по воротной вене поступают в печень. В гепатоцитах из части аминокислот синтезируются белки крови, в том числе белки свертывающей системы. Другая часть аминокислот остается в крови и попадает в другие клетки тела. В клетках они необходимы для построения собственных белков, специфичных для организма.

     Синтез белков в организме возможен только из аминокислот. 

     В пищевых продуктах, которые использует человек, содержится только 20 аминокислот. Но не все аминокислоты, входящие в  состав пищи, является равноценными для  организма. Некоторые аминокислоты не могут синтезироваться в организме человека и должны обязательно поступать с пищей в готовом виде.

     Они называются незаменимыми. Их – 10. Другие аминокислоты, которые могут синтезироваться в организме – заменимые. Поэтому белки пищи делятся на биологически полноценные – с полным набором незаменимых аминокислот, и неполноценные – при отсутствии одной или нескольких незаменимых аминокислот.

     Полноценные белки – это белки животного  происхождения.

     В организме постоянно происходит распад и синтез белков.

     Биосинтез белков определяет рост, развитие и самообновление всех структур в организме.

     Период  обновления общего белка в организме  человека составляет 80 дней.

     Белок может быть использован для синтеза  жиров и углеводов, в то время  как жиры и углеводы не могут быть использованы для синтеза белка.

     Азотистый баланс

     Обязательным  компонентом молекул аминокислот  является азот. Поэтому по уровню выведенного  из организма азота можно судить о количестве распадающегося в организме  белка.

     Азотистый баланс – это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного из него.

     В норме у взрослого человека при  адекватном питании количество введенного в организм азота равно количеству азота, выведенного из него – это  азотистое равновесие.

     Положительный азотистый баланс – это состояние, при котором количество выделенного из организма азота меньше, чем содержание его в пище, т.е. азот задерживается в организме.

     Наблюдается у детей, беременных женщин, при заживлении массивных ран, при усиленной  спортивной тренировке, приводящей к увеличению мышечной массы.

     Отрицательный азотистый баланс – это состояние, при котором количество выделяющегося азота больше содержания его в пище.

     Наблюдается при белковом голодании, высокой  температуре тела, нарушениях нейроэндокринной регуляции белкового обмена. 

     Регуляция обмена веществ в организме осуществляется нервной системой и гуморально, т.е. эндокринной системой.

     Нервная регуляция осуществляется вегетативной нервной системой через гипоталамус, который регулирует все виды обмена.

     Гуморальная регуляция белкового  обмена.

     Гормон  гипофиза соматотропин, гормоны щитовидной железы – тиронин и трийодтиронин, половые гормоны усиливают синтез белка в клетках.

     Гормон  поджелудочной железы глюкагон, гормоны коры надпочечников – глюкокортикоиды – угнетают синтез белка в клетках, увеличивают скорость выведения азота из организма.

     Обмен жиров

     - это совокупность процессов превращения  жиров – липидов – в организме.

     К жирам относятся неоднородные в химическом отношении вещества. Они делятся на виды:

1. Простые липиды – это нейтральные жиры
2. Сложные липиды – фосфолипиды, гликолипиды, сульфолипиды
3. Стероиды – холестерин и др.

     Основная  масса липидов в организме  человека представлена нейтральными жирами. Они состоят из глицерина и  жирных кислот, которые по химическому строению могут быть насыщенными и ненасыщенными.

     Биологическая ценность нейтральных жиров определяется тем, что некоторые ненасыщенные жирные кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая) являются незаменимыми, т.к. не могут синтезироваться в организме.

     Линолевая и линоленовая кислоты содержатся в растительных и некоторых животных жирах, арахидоновая – только в животных жирах.

     Жиры  в тонком кишечнике под воздействием липазы кишечного и поджелудочного сока расщепляется до глицерина и  жирных кислот.

     В эпителии ворсинок тонкой кишки образуются молекулы липидов, свойственных данному  организму. После этого они переходят  в лимфатический капилляр кишечной ворсинки и с током лимфы, минуя  печень, попадают в кровь и далее  направляются ко всем клеткам и тканям.

     В организме липиды образуют депо –  в п\к клетчатке и в брюшной  полости (большой сальник).

     Функции жиров

1. Пластическая – является компонентом клеточных структур, напр., фосфолипиды мембран
2. Энергитическая – при конечном распаде до углекислого газа и воды образуется большое количество энергии – 1г жира дает 9,1 ккал. При недостаточном питании жира используются организмом как резерв.
3. Вместе с жирами в организм поступают некоторые витамины ( A, D, E, K)
4. Жиры п\к клетчатки плохо проводят тепло, поэтому принимают участие в поддержании температурного гомеостаза организма.

     Жир может трансформироваться в сложный  углевод – гликоген, затем подвергаться окислительным процессам по типу углеводного обмена.

     Фосфо- и гликолипиды входят в состав всех клеток, но главным образом, в состав нервных клеток. Синтезируются они в кишечной стенке и в печени.

     Холестерин  и др. стероиды могут поступать с пищей или синтезироваться в организме. Основное место синтеза холестерина – печень. Он входит в состав клеточных мембран, является предшественником гормонов коры надпочечников, половых гормонов, вит. D. Суточная потребность в жирах для взрослого человека составляет 70 – 100 грамм.

     Гуморальная регуляция жирового обмена.

     Инсулин стимулирует синтез липидов в  организме. Распад их в клетках активируют гормоны мозгового вещества надпочечников – адреналин и норадреналин, а также гормоны щитовидной железы тироксин и трийодтиронин.  

     Обмен углеводов

     - это совокупность процессов превращения  углеводов в организме.

     Углеводы  поступают в ж.к.т. в виде полисахаридов крахмала и гликогена, а также дисахаридов – сахарозы. Под действием ферментов из низ образуются моносахариды – глюкоза, фруктоза и галактоза. Они всасываются в кишечнике, по воротной вене поступают в печень. В гепатоцитах фруктоза и галактоза превращаются в глюкозу.

     Из  глюкозы здесь же синтезируется  полисахарид гликоген, синтезируется  он также и в скелетных мышцах. В печени и мышцах образуется депо гликогена. По мере увеличения потребности  организма в глюкозе, гликоген распадается  до глюкозы. Глюкоза поступает в клетки, где происходит ее расщепление до углекислого газа и воды с освобождением энергии.

     Т. Обр., функция углеводов следующая:

     1. источник энергии для непосредственного  использования в организме –  при расщеплении 1г глюкозы  образуется 4,1 ккал энергии.

     2. пластическая – они являются компонентом сложных соединений (гликопротеидов) для построения клеточных структур.

     Когда поступление глюкозы превышает  непосредственную потребность в  ней, печень превращает глюкозу в  жир, который откладывается в жировых депо и может быть использован в дальнейшем как источник энергии.

     При недостатке в организме жиров  часть углеводов может расходоваться  на их синтез.

     При недостатке в организме углеводов  они могут быть синтезированы  из жиров и белков.

     Суточная  потребность человека в углеводах около 500 г. 

     Гуморальная регуляция углеводного  обмена

     Обеспечивается  гормонами:

     Инсулин увеличивает поступление глюкозы в клетки, уменьшая таким образом ее содержание в крови. Под действием инсулина происходит активный синтез гликогена.

     Гормоны глюкагон и адреналин, наоборот, увеличивают содержание глюкозы в крови.

     В норме содержание глюкозы в крови  – 4,4 – 6,4 ммоль\л.

     Уменьшение  содержания глюкозы ниже нормы –  гипогликемия, увеличение выше нормы – гипергликемия.