Возрастные особенности обмена белков, липидов и углеводов. Особенности обмена жиров, белков и углеводов в зависимости от типов питания

1 . Пищеварительные процессы Пищевой белок начинает перевари­ваться в желудке (соляная кислота, пенсии, гастриксин, желатиназа, химо­зин) - до пептонов. Заканчивается процесс в тонком кишечнике (трипсин, химотрипсин, эластаза, пептидазы поджелудочного и кишечного соков, в щелочной среде) - до аминокислот. Аминокислоты всасываются в гонком кишечнике в кровь. У новорожденных животных иммунные белки мокнива всасываются в кишечнике в нерасщепленном виде путем пиноиинни Особенности у жвачных: в рубце белок распадается при участии ферментов микроорганизмов до аминокислот и аммиака. Они всасываются в кровь (часть аммиака отрыгивается). В печени аммиак превращается в мочевую кислоту и в мочевину. Часть мочевины выводится из организма с мочой и потом, а частично возвращается обратно в рубец - со слюной и путем фильтрации через стенку рубца из крови. В рубце мочевина снова распада­ется до аммиака и происходит синтез микробиального белка - из аммиака и аминокислот. Микробиальный белок переваривается в кишечнике; он явля­ется полноценным, так как микрофлора рубца синтезирует все незамени­мые аминокислоты.

2. Промежуточный обмен белков Всосавшиеся из кишечника амино­кислоты по воротной вене поступают в печень. Здесь происходят их изме­нения - дезаминирование, переаминирование (или трансаминирование), декарбоксилирование. В результате образуются новые аминокислоты, отщепляются амино- и кетогруппы. Безазотистые остатки аминокислот идут на синтез жиров и углеводов. Из свободных аминокислот и полипептидов крови в клетках синтезируется белок, свойственный данному организму (индивидуальный). Происходит это в рибосомах при участии нуклеиновых кислот РНК и ДНК. Одновременно в клетках происходит и распад белков в лизосомах. Поскольку белки не синтезируются в организме животных из безазотистых веществ, постоянно необходим приток нового белка с кормами. У жвачных животных, в связи с особенностями пищеварения, часть белка может синтезироваться из азотсодержащих не­белковых веществ - например, из мочевины.

3. Продукты белкового обмена углекислый газ, вода и азотсодержащие вещества - мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатинин, гиппуровая ки­слота и др. Азотсодержащие метаболиты выделяются. из организма через почки, желудочно-кишечный тракт, пот, и в меньшей степени - через легкие.

РЕГУЛЯЦИЯ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА

Центр белкового обмена в гипоталамусе. Высшие центры - в коре больших полушарий (белковый обмен изменяется при психических воздействиях, во сне и при гипнозе, условнорефлекторно). Интегративная функ­ция центральной нервной системы, призванная обеспечить наиболее аде­кватное приспособление к условиям постоянно меняющейся среды обита­ния обеспечивает свои трофические функции через гипоталамические структуры головного мозга. Гипоталамус регулирует деятельность желез внутренней секреции. Анаболические гормоны СТГ (гипофиз), андрогены и эстрогены (половые железы), инсулин (поджелудочная железа) - усили­вают синтез белка в мышцах, меньше - в печени, способствуют накопле­нию белка во время роста, при беременности. Катаболические гормоны тироксин, трийодтиронин (щитовидная железа), глюкокортикоиды и минералокортикоиды (кора надпочечников) - усиливают распад белков, ограни­чивают белковый синтез.

На основе чего стояться практически все планы питания? На белке! Хочешь похудеть – ешь больше белка. Хочешь набрать мышечную массу – ешь больше белка. Как работает этот универсальный ? Давайте попробуем разобраться в таком вопросе, как обмен белков в организме человека.

Общие сведения

Как и в случае с другими нутриентами, процесс белкового обмена осложнен тем, что это – не конечный продукт , а, значит, он должен пройти первичную трансформацию, благодаря которой приобретет нормальный вид для организма. Все дело в структуре молекулы белка. В первую очередь – это сложная структура с большим количеством внутренних связей. Как ни странно, но практически все органические соединения состоят из белковых тканей, или связаны теми или иными видами .

Аминокислота – это базовая единица. Для простейшего сравнения мы можем проводить аналогии с глюкозой или ненасыщенными жирными кислотами, до которых распадается наша пища. Если все углеводы распадаются на одинаковые элементы, как и жиры, то, на какие аминокислоты распадется белок, зависит от его изначального состава и способа приготовления.

Так, изначально белок находиться в своей завершенной сложной структуре. И в этом виде, наш организм не способен его усваивать вовсе. Пробовали ли вы есть сырое мясо или яйца? Сколько всего вы можете съесть такого продукта в граммах, чтобы вам не стало плохо? Обычно, для нормального человека – это ограничивается 100-150 граммами, а то и меньше. Поэтому традиционно белок готовят на огне. В этот момент, под воздействием температуры, происходит его денатурация. Разрушение связей, которые удерживают молекулу в стабильном состоянии, называют денатурацией. Только в сильно денатурированном виде, наш организм способен справиться с дальнейшим разложением белка на аминокислоты. И даже в этом случае он прилагает значительные усилия для разрыва связей, чтобы не повредить сами аминокислоты, так как в случае повреждения, аминокислоты пережигаются до уровня простых углеводов.

Этапы распада белков в организме

Естественно, что первичный процесс переваривания, как и синтез новых тканей, происходит не одномоментно. Есть определенные ограничения, как в скоростном, так и в объемном метаболизме белков в клетках организма. Постараемся рассмотреть подробнее.

В первую очередь, идет процесс первичного переваривания. В отличие от метаболизма жиров или карбогидратов. Даже этот этап можно разделить на 2: первичное денатурирование белков до более простых кислот и дальнейшее всасывание в кишечнике.

Запомните: именно кишечник, а не желудок, отвечают за преобразование белков в аминокислоты и их дальнейшее всасывание.

Дальше у белка есть 2 пути. Первый путь – это когда в организме имеется недостаток в калориях. В этом случае, все аминокислоты, попавшие в кровь, закрывают дыры в разрушенных тканях, а оставшиеся пережигаются на энергию. В случае, если баланс калорийности и трат положительный, или организм имеет достаточно разогнанный метаболизм, то здесь ситуация другая. В этом случае аминокислоты проделают сложный путь и трансформируются во все необходимые для поддержание нормального функционирования сегменты, а из остатка будет синтезирован избыток мышечной ткани.

Факторы, влияющие на скорость и объем синтеза белка из внешних аминокислот

Рассматривая белковый обмен, как комплексный процесс, нужно учесть все факторы, которые влияют на синтез новых белковых структур из стандартных аминокислот. Так как при нарушении любого из них, все полученные путем сложной ферментации и денатурации аминокислоты просто уйдут в качестве энергии.

1. Тестостерон. Он отвечает за потребность синтеза тканей, отвечающих за качество мышечной массы.
2. Холестерин. Отвечает за синтез из белковых структур коллагена, косвенно влияет на уровень половых гормонов.
3. Протеаза. От количества этого фермента зависит, как долго будет перевариваться белок и денатурировать. Если имеется недостаток протеазы, белок может выйти из кишечника так до конца и не переварившись.
4. Уровень . От этого зависит базовая потребность и расход внутренних запасов белка в течение дня. Для людей с большим уровнем базального метаболизма нужно больше белка в день для поддержания всех функций.
5. Скорость метаболических процессов. От этого зависит базовая потребность и расход внутренних запасов белка в течение дня. Для людей с большим уровнем базального метаболизма нужно больше белка в день для поддержания всех функций
6. Дефицит/избыток энергии. Если имеется избыток калорийности, то белок будет заполнять и создавать новые структуры. В случае дефицита – он будет просто закрывать дыры. А в случае экстремального дефицита калорийности, белок просто будет пережжен до уровня простейшей энергии.

Виды белков

Несмотря на кажущуюся простоту, структура белковой ткани настолько сложна, что характеризуют их исключительно по аминокислотному составу. В то же время, существуют упрощенные классификации:

1. По типу. Здесь находятся растительные и животные белки. На самом деле, их различие в наличии полного или неполного аминокислотного состава.
2. По источнику белка. В этом случае, классификация использует политику полезных нутриентов, которые содержаться в тканях помимо аминокислот.
3. По скорости восприятия.

Рассмотрим полную классификацию белковых продуктов для того, чтобы понять, как те или

иные изделия метаболизируются в нашем организме.

Белок и спорт

Для поддержания нормального уровня белкового метаболизма обычному человеку нужно употреблять порядка 1-го грамма чистого белка полного аминокислотным составом на килограмм тела. В то же время, спортсменам белок более важен. Поэтому они не только употребляют значительно большее количество белка, но и делят его на разные типы и употребляют в разное время. Так, в частности из-за возможности белковых тканей полностью останавливать катаболизм в мышечных тканях, очень часто быстрым источником белка является сыворотка или синтетический белок с предельной скоростью усваивания. В то же время, для замедления ночного катаболизма, спортсмены используют белок с низкой скоростью усваивания, которая помогает в ночное время поддерживать нормальный аминокислотный баланс в организме. Традиционно для этого используют творог или его субстраты.

Однако для чего спортсменам белок? Все очень просто. Для спортсмена обмен белков – это:

1. Возможность замедлить катаболические реакции.
2. Естественный строительный материал.
3. Способ увеличить энергоемкость мышечных структур.
4. Возможность ускорить восстановление.
5. Возможность увеличить силовые показатели.
6. Предшественник саркоплазматической и миофибриллярной гипертрофии.

Нарушение обмена белковых тканей

Очень часто, рассматривая хронические и клинические нарушения обмена метаболизма у человека, люди не затрагивают процессы нарушения обмена белков. А ведь его намного легче получить, чем нарушение метаболизма в целом. Нарушение обмена белков получается в виду следующих причин:

1. Нарушение кислотной среды желудка и кишечника. В этом случае происходит распад не всех белков на аминокислоты, в виду чего возникает вздутие и проблемы со стулом.
2. Дисферментация в желудке. Белки не усваиваются организмом в целом. Для решения проблемы нужно обратиться к гастроэнтерологу, в качестве временной меры может выступить прием ферментов. Однако дисферментация – серьезная проблема человека, которая может привести к более сложным для лечения последствиям.
3. Нарушение синтеза белковых тканей. Это связано с гормональными нарушениями. При этом синтез белковых тканей внутренних органов обычно не затрагивается. Затрагивается синтез мышечной ткани. Обычно свидетельствует о недостатке гормона тестостерона или проблем, связанных с расщеплением белков и транспортировкой некоторых видов аминокислот.
4. Нарушение выделения гормонов. Внешние проявления проявляются в виде чрезмерного синтеза мышечной ткани или недостаточного. Однако стоит помнить, что, если это нарушение не было вызвано искусственно, то такое нарушение может привести к образованию опухолей и раковых новообразований
5. Нарушение уровня холестерина. При переизбытке холестерина, белки связывают его, тем самым используясь не по назначению. Кроме того переизбыток холестерина является нарушением в планировании питания, и может привести к таким осложнениям как инфаркт и инсульт.

В зависимости от причины, нарушение обмена белков может привести к разным последствиям. Однако в отличие от нарушения жирового обмена, он приведет не только к тому, что вы наберете лишние килограммы, но и может полностью вывести ваш организм из строя. Некоторые болезни, связанные с нарушением белкового обмена – панкреатит и панкреонекроз, могут и вовсе привести к смертельному исходу. Поэтому не стоит пренебрегать качественной белковой пищей в вашем рационе.

Метаболизм организма – сложная и многоуровневая система, он базируется на потреблении с пищей и трансформации в организме белков, а также углеводов и жиров, а также витаминов, минералов и многих других компонентов. Если питание не сбалансировано по определенным компонентам, до определенного уровня организм выравнивает этот дисбаланс за счет использования иных компонентов. Так, тесно взаимосвязаны жировой белковый обмен , при дефиците жиров для энергетических нужд могут использовать белки тела. Не менее значим и углеводно-жировой обмен, при избыточном потреблении углеводов, в теле они переходят в жировые молекулы, откладываясь про запас. Почему же нельзя длительно потреблять несбалансированную пищу?

Жировой белковый обмен: особенности

Белки являются основным строительным материалом в организме для клеток, белковых молекул, ферментов, антител и многих иных необходимых веществ. Жиры также выполняют строительные функции, но наряду с этим они также еще и основной источник энергии для тела. Жировой и белковый обмен тесно связаны между собой, дефицит тех или иных компонентов приводит к сбоям метаболизма. Если в организме имеется избыток белка, он не может трансформироваться в жиры с виллу особенностей молекул. Белковая нагрузка ложится на почки и печень, при этом жиры выполняют основные энергетические функции. Если же в организме существует дефицит жиров для получения энергии, тогда в ход могут идти белки для получения энергии. В этом случае жировой, белковый обмен становится несовершенным, так как белки не самое лучшее топливо для тела. Прежде всего, при сгорании одного грамма белка получается в несколько раз меньше энергии, чем такого же количества жира. Кроме того, использование белков в качестве топлива приводит к образованию достаточно большого количества промежуточных и токсичных соединений, отравляющих организм. Поэтому важно, чтобы в организм поступало достаточное количество и белков, и жировых молекул.

Углеводно-жировой обмен: особенности метаболизма

Не менее важен и полноценный углеводно-жировой обмен , так как углеводы также дают достаточно энергии для тела и тесно связаны с образованием и расщеплением жиров. Избыточное поступление в организм глюкозы с превышением ее концентрации в плазме крови, приводит к усилению синтеза из нее жиров с отложением их про запас. Поэтому у людей, которые потребляют много сладостей, нарушается углеводно-жировой обмен с формированием избыточного веса, страдают эндокринные функции и обмен веществ. Если же глюкозы в организме критически мало, запускаются процессы липолиза, жировые молекулы претерпевают целый ряд процессов, при которых организм синтезирует глюкозу для расходования на нужды тела.

Однако, процесс расщепления жиров с образованием из них глюкозы также не лишен недостатков. В процессе метаболизма образуются промежуточные продукты, которые при недостаточной активности пени и ферментных систем могут приводить к расстройству обменных процессов и страданию самочувствия. Поэтому, углеводно-жировой обмен должен поддерживаться на оптимальном уровне за счет равномерного поступления и углеводных компонентов пищи и жировых. Совершенно недопустимо в питании ограничивать одни вещества за счет повышения количества других. Не стоит ограничивать потребление жиров за счет усиления белкового питания, равно как нельзя и ограничивать количество углеводов ниже физиологических норм.

Для того, чтобы поддерживать метаболические процессы на физиологическом уровне, необходимо придерживаться суточных норм по потреблению как белков, углеводных компонентов и жировых, так и по калорийности. В этом случае всех поступающих с пищей веществ хватит для осуществления полноценного метаболизма и не будет происходить перекосов в синтезе и расщеплении тех или иных необходимых телу компонентов.

100 р бонус за первый заказ

Выберите тип работы Дипломная работа Курсовая работа Реферат Магистерская диссертация Отчёт по практике Статья Доклад Рецензия Контрольная работа Монография Решение задач Бизнес-план Ответы на вопросы Творческая работа Эссе Чертёж Сочинения Перевод Презентации Набор текста Другое Повышение уникальности текста Кандидатская диссертация Лабораторная работа Помощь on-line

Узнать цену

Белки используются в организме в первую очередь в качестве пластических материалов. Потребность в белке определяется тем его минимальным количеством, которое будет уравновешивать его потери организмом. Белки находятся в состоянии непрерывного обмена и обновления. В организме здорового взрослого человека количество распавшегося за сутки белка равно количеству вновь синтезированного. Десять аминокислот из 20 (валин, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, триптофан, треонин, фенилаланин, аргинин и гистидин) в случае их недостаточного поступления с пищей не могут быть синтезированы в организме и называются незаменимыми. Другие десять аминокислот (заменимые) могут синтезироваться в организме.

Из аминокислот, полученных в процессе пищеварения, синтезируются специфические для данного вида, организма и для каждого органа белки. Часть аминокислот используются как энергетический материал, т.е. подвергаются расщеплению. Сначала они дезаминируются - теряют группу Nh3 в результате образуются аммиак и кетокислоты. Аммиак является токсическим веществом и обезвреживается в печени путем превращения в мочевину. Кетокислоты после ряда превращений распадаются на СО2 и Н2О.

Скорость распада и обновления белков организма различна - от нескольких минут до 180 суток (в среднем 80 суток. О количестве белка, подвергшегося распаду за сутки, судят по количеству азота, выводимого из организма человека. В 100 г белка содержится 16 г азота. Таким образом, выделение организмом 1 г азота соответствует распаду 6,25 г белка. Если количество азота, поступающего в организм с пищей, равно количеству азота, выводимого из организма, то организм находится в состоянии азотистого равновесия.

Если в организм поступает азота больше, чем выделяется, то это свидетельствует о положительном азотистом балансе (ретенция азота. Он возникает при увеличении массы мышечной ткани (интенсивные физические нагрузки), в период роста организма, беременности, во время выздоровления после тяжелого заболевания. Состояние, при котором количество выводимого из организма азота превышает его поступление в организм, называют отрицательным азотистым балансом. Оно возникает при питании неполноценными белками, когда в организм не поступают какие-либо из незаменимых аминокислот, при белковом или полном голодании.

Необходимо потребление не менее 0,75 г белка на 1 кг массы тела в сутки, что для взрослого здорового человека массой 70 кг составляет не менее 52,5 г полноценного белка. Для надежной стабильности азотистого баланса рекомендуется принимать с пищей 85 - 90 г белка в сутки. У детей, беременных и кормящих женщин эти нормы должны быть выше. Физиологическое значение в данном случае означает, что белки в основном выполняют пластическую функцию, а углеводы - энергетическую.

Потребность в белке у растущего организма больше, чем у взрослого. В период роста белок необходим для формирования новых клеток и тканей. Чем меньше возраст ребенка, тем большее количество белка требуется на каждый килограмм массы тела.

С увеличением возраста содержание в пище белков животного происхождения должно уменьшаться, и в 5 лет количество того и другого белка должно быть одинаковым. В пище детей старшего школьного возраста, как и у взрослых, животный белок должен составлять 30%, а растительный - 70%.

Обмен белков в организме регулируется нервными центрами, расположенными в подбугровой области промежуточного мозга. При экспериментальном повреждении у животных некоторых ядер этого отдела мозга усиливается белковый обмен, его баланс становится отрицательным, вследствие чего наступает резкое истощение.

Гормональная регуляция белкового обмена:

Гормон роста – увеличение интенсивности белкового синтеза

Тестостерон – увеличивает накопление белков в организме, особенно сократительных белков мышц.
Глюкокортикоиды – уменьшают кол-во белков в тканях, но увеличивают концентрацию АК в плазме.

Тироксин – усиливает интенсивность метаболизма во всех клетках и повышает обмен белков

ЦЕЛЬ : Представлять общую схему обмена веществ в организме, обмен белков, жиров, углеводов и проявления патологии этих видов обмена.

Глюкоза является постоянной составной частью (биологической константой) крови. Содержание глюкозы в крови человека в норме 4,44-6,67 ммоль/л, при увеличении ее содержания (гипергликемии) до 8,34-10 ммоль/л она выводится с мочой в виде следов. При понижении уровня глюкозы в крови (гипогликемии) до 3,89 ммоль/л появляется чувство голода, до 3,22 ммоль/л - возникают судороги, бред и потеря сознания (кома).

При окислении глюкозы в клетках для получения энергии она в конечном итоге превращается в углекислый газ и воду. Распад гликогена в печени до глюкозы - гликогенолиз. Биосинтез углеводов из продуктов их распада или продуктов распада жиров и белков - гликонеогенез. Расщепление углеводов при отсутствии кислорода с накоплением энергии в АТФ и образованием молочной и пировиноградной кислот - гликолиз.

Когда поступление глюкозы превышает потребность, печень превращает глюкозу в жир, который откладывается про запас в жировых депо и может быть использован в будущем как источник энергии.

Нарушение нормального обмена углеводов проявляется повышением содержания глюкозы в крови. Постоянная гипергликемия и глюкозурия, связанная с глубоким нарушением углеводного обмена наблюдается при сахарном диабете. В основе болезни лежит недостаточность инкреторной функции поджелудочной железы. Вследствие недостатка или отсутствия инсулина в организме нарушается способность тканей использовать глюкозу, и она выводится с мочой.