Eliberarea de energie din grăsimi și proteine în ajutorul pentru învățarea lexicului studenților la biologie
Pe lângă carbohidrați, proteinele și grăsimile servesc și la furnizarea de energie pentru metabolismul viețuitoarelor. Grăsimile sunt în primul rând surse importante de energie în alimente. Acestea furnizează mai mult de două ori mai multă energie decât proteinele și carbohidrații pe unitate de masă. Proteinele furnizează organismului aminoacizi care sunt folosiți pentru sinteza proteică a organismului. Excesul de aminoacizi se descompune odată cu eliberarea de energie (la glucoză).
Oamenii câștigă energia pentru metabolismul lor din alimentele pe care le consumă. Nutrienții exogeni sunt defalcați și transformați în substanțe proprii ale corpului folosind energia pe care o conțin (asimilare heterotrofă). Substanțele exogene care sunt absorbite sunt carbohidrații, grăsimile și proteinele. După ingestie, acestea sunt mai întâi digerate în organism, prin care componentele alimentare cu molecule ridicate, insolubile în apă, sunt descompuse în componente moleculare scăzute, solubile în apă, astfel încât să poată fi absorbite de organism. Aici enzimele joacă un rol important. Substanțele proprii ale organismului sunt sintetizate în celule din blocurile de construcție cu greutate moleculară mică, care sunt transportate prin sânge și limfă.
Carbohidrații, grăsimile și, într-o măsură mai mică, proteinele servesc la eliberarea energiei.
Grăsimile sunt depozite foarte concentrate de energie metabolică. Când sunt complet oxidați, acizii grași furnizează aproximativ 38 kJ/g de carbohidrați și proteinele aproximativ 17 kJ/g. Această diferență mare în randamentul energetic rezultă din faptul că grăsimile pot fi stocate anhidre, dar carbohidrații și proteinele sunt într-o formă hidratată. Prin urmare, grăsimile sunt materiale de depozitare ideale, deoarece sunt ineficiente din punct de vedere osmotic, pot fi depuse sub formă anhidră și sunt prezente în formă redusă.
Un exemplu:
Un bărbat care cântărește 70 kg are rezerve de combustibil de 40.000 kJ sub formă de grăsimi, 100.000 kJ sub formă de proteine (în principal în mușchi), 2.500 kJ ca glicogen și 160 kJ ca glucoză.
Proporția de grăsimi reprezintă aproximativ 11 kg din greutatea sa corporală. Dacă energia conținută în acesta ar fi stocată exclusiv ca glicogen, greutatea omului ar fi cu 55 kg mai mare (glicogenul leagă încă 2g de apă pe gram).
Despărțirea grăsimilor (lipoliză)
Grăsimile sunt stocuri excelente de energie. Dacă nu sunt utilizate imediat după ingestie, sunt depozitate în așa-numitele depozite de grăsime. Dacă nu consumați carbohidrați pentru o lungă perioadă de timp, puteți cădea înapoi pe aceste grăsimi de rezervă. Energia necesară este apoi obținută de la ei.
Fiind cel mai important rezervor de energie pentru oameni, grăsimile ingerate cu alimente sunt fie stocate într-o stare anhidră, fie descompuse în acetil-coenzima A după divizarea în glicerol și acizi grași prin β-oxidare. Grăsimile vin ca grăsimi animale și vegetale (uleiuri). Prin catalizarea enzimelor digestive (lipazele) acestea sunt descompuse în intestinul subțire în glicerină și acizi grași liberi. Energia eliberată în timpul acestui proces este utilizată, de exemplu, ca sursă de căldură pentru hibernarea animalelor timp de până la șase luni.
Metabolismul grăsimilor este strâns legat de metabolismul glucidic. Glicerina formată prin scindarea acizilor grași poate fi introdusă în glicoliză după fosforilare. Acetil-coenzima A formată prin β-oxidare este, de asemenea, descompusă în ciclul acidului citric.
Degradarea proteinelor (proteoliză)
Proteinele sunt descompuse fie în tractul gastro-intestinal, fie intracelular prin hidroliză. După absorbția prin peretele intestinal, aminoacizii sunt distribuiți prin sânge în celulele întregului organism. Deoarece aminoacizii nu pot fi depozitați, aceștia sunt utilizați imediat pentru a produce proteine noi sau pentru a fi eliminați din corp. Azotul dvs. este transformat în uree și eliminat în urină. În plus față de sinteza glucidelor sau lipidelor, cadrele de carbon sunt utilizate pentru formarea ATP (eliberare de energie).
Un adult descompune în jur de 300-400 g de proteine pe zi. Aproximativ 90% din proteinele ingerate cu alimente sunt descompuse cu ajutorul unor enzime speciale (proteaze) în fragmente de peptide și aminoacizi liberi, care sunt folosite ca elemente de bază pentru proteinele proprii ale corpului după absorbție. Mai multe enzime cu specificități diferite trebuie să lucreze împreună pentru o degradare completă.