Какие конечные продукты образуются при распаде жиров
Белковый обмен — использование и преобразование аминокислот белков в организме человека.
При окислении (1) г белка выделяется (17,2) кДж ((4,1) ккал) энергии.
Но организм редко использует большое количество белков для покрытия своих энергетических затрат, так как белки нужны для выполнения других функций (основная функция — строительная). Организму человека нужны не белки пищи, сами по себе, а аминокислоты, из которых они состоят.
В процессе пищеварения белки пищи, распадаясь в желудочно-кишечном тракте до отдельных аминокислот, всасываются в тонком кишечнике в кровяное русло и разносятся к клеткам, в которых происходит синтез новых собственных белков, свойственных человеку.
Уровень содержания аминокислот в крови регулирует печень. Распадаясь, аминокислоты образуют воду, углекислый газ и ядовитый аммиак. В клетках печени из образовавшегося аммиака синтезируется мочевина (которая затем выводится вместе с водой почками в составе мочи и частично кожей), а углекислый газ выдыхается через лёгкие.
Остатки аминокислот используются как энергетический материал (преобразуются в глюкозу, избыток которой превращается в гликоген).
Углеводный обмен
Углеводный обмен — совокупность процессов преобразования и использования углеводов.
Углеводы являются основным источником энергии в организме. При окислении (1) г углеводов (глюкозы) выделяется (17,2) кДж ((4,1) ккал) энергии.
Углеводы поступают в организм человека в виде различных соединений: крахмал, гликоген, сахароза или фруктоза и др. Все эти вещества распадаются в процессе пищеварения до простого сахара глюкозы, всасываются ворсинками тонкого кишечника и попадают в кровь.
Глюкоза необходима для нормальной работы мозга. Снижение содержания глюкозы в плазме крови с (0,1) до (0,05) % приводит к быстрой потере сознания, судорогам и гибели.
Основная часть глюкозы окисляется в организме до углекислого газа и воды, которые выводятся из организма через почки (вода) и лёгкие (углекислый газ).
Часть глюкозы превращается в полисахарид гликоген и откладывается в печени (может откладываться до (300) г гликогена) и мышцах (гликоген является основным поставщиком энергии для мышечного сокращения).
Уровень глюкозы в крови постоянный ((0,10)–(0,15) %) и регулируется гормонами щитовидной железы, в том числе инсулином. При недостатке инсулина уровень глюкозы в крови повышается, что ведёт к тяжёлому заболеванию — сахарному диабету.
Инсулин также тормозит распад гликогена и способствует повышению его содержания в печени.
Другой гормон поджелудочной железы — глюкагон — способствует превращению гликогена в глюкозу, тем самым повышая её содержание в крови (т. е. оказывает действие, противоположное инсулину).
При большом количестве углеводов в пище их избыток превращается в жиры и откладывается в организме человека.
(1) г углеводов содержит значительно меньше энергии, чем (1) г жиров. Но зато углеводы можно окислить быстро и быстро получить энергию.
Обмен жиров
Обмен жиров — совокупность процессов преобразования и использования жиров (липидов).
При распаде (1) г жира выделяется (38,9) кДж ((9,3) ккал) энергии (в (2) раза больше, чем при расщеплении (1) г белков или углеводов).
Жиры являются соединениями, включающими в себя жирные кислоты и глицерин. Жирные кислоты под действием ферментов поджелудочной железы и тонкого кишечника, а также при участии желчи, всасываются в лимфу в ворсинках тонкого кишечника. Далее с током лимфы липиды попадают в кровоток, а затем в клетки.
Как и углеводы, жиры распадаются до углекислого газа и воды и выводятся тем же путём.
В гуморальной регуляции уровня жиров участвуют железы внутренней секреции и их гормоны.
Значение жиров
- Значительная часть энергетических потребностей печени, мышц, почек (но не мозга!) покрывается за счёт окисления жиров.
- Липиды являются структурными элементами клеточных мембран, входят в состав медиаторов, гормонов, образуют подкожные жировые отложения и сальники.
- Откладываясь в запас в соединительнотканных оболочках, жиры препятствуют смещению и механическим повреждениям органов.
- Подкожный жир плохо проводит тепло, что способствует сохранению постоянной температуры тела.
Потребность в жирах определяется энергетическими потребностями организма в целом и составляет в среднем (80)–(100) г в сутки. Избыток жира откладывается в подкожной жировой клетчатке, в тканях некоторых органов (например печени), а также и на стенках кровеносных сосудов.
Если в организме недостаёт одних веществ, то они могут образовываться из других. Белки могут превращаться в жиры и углеводы, а некоторые углеводы — в жиры. В свою очередь жиры могут стать источником углеводов, а недостаток углеводов может пополняться за счёт жиров и белков. Но ни жиры, ни углеводы не могут превращаться в белки.
Подсчитано, что взрослому человеку для нормальной жизнедеятельности необходимо не менее (1500)–(1700) ккал в сутки. Из этого количества энергии на собственные нужды организма уходит (15)–(35) %, а остальное затрачивается на выработку тепла и поддержание температуры тела.
Источник
Жиры пищи под действием ферментов желудочного, поджелудочного и кишечного соков (при участии желчи) расщепляются на глицерин и ясирные кислоты (последние подвергаются омылению) . Из глицерина и жирных кислот в эпителиальных клетках ворсинок тонкого кишечника синтезируется жир, свойственный организму человека. Жир в виде эмульсии поступает в лимфу, а вместе с ней — в общий кровоток. Суточная потребность в жирах в среднем составляет 100 г. Избыточное количество жира откладывается в соединительнотканной жировой клетчатке и между внутренними органами. При необходимости эти жиры используются как источник энергии для клеток организма. При расщеплении 1 г жира выделяется наибольшее количество энергии — 38,9 кДж. Конечными продуктами распада жиров являются вода и углекисльш газ. Жиры могут синтезироваться из углеводов и белков.
Белки пищи, их значение, азотистый баланс, особенности обмена, переваривание и всасывание белков в желудочно-кишечном тракте. Роль составных частей сока в переваривание белков.
Азотистый баланс – это соотношение количества азота, поступившего в организм с пищей и выделенного. Так как основным источником азота в организме является белок, то по азотистому балансу можно судить о соотношении количества поступившего и разрушенного в организме белка. А значит и о наличии или отсутствии мышечного роста. Белки относятся к незаменимым веществам, необходимым для жизни, роста и развития организма. Недостаточность белка в организме приводит к развитию алиментарных заболеваний. Положительный азотистый баланс – это синоним анаболизма, а отрицательный азотистый баланс – синоним катаболизма.
Белки используются как пластический материал для построения различных тканей и клеток организма, а также гормонов, ферментов, антител и специфических белков. Белки — необходимый фон для нормального обмена в организме других веществ, в частности витаминов, минеральных солей.
Белки участвуют и в поддержании энергетического баланса организма. Белки пищи в процессе пищеварения распадаются на аминокислоты, которые, поступая из кишечника в кровь и далее в ткани, используются для синтеза белка организма.
Из 80 известных аминокислот в науке о питании интерес представляют 22—25 аминокислот, которые наиболее часто представлены в белках продуктов питания, используемых человеком.
Химический состав, свойства нормального желудочного сока, значение соляной кислоты в желудочном пищеварении. Физико-химические свойства желудочного сока, виды кислотности. Исследования желудочного сока. Определение дебит часа НСІ.
Желудочный сок — сложный по составу пищеварительный сок, вырабатываемый различными клетками слизистой оболочки желудка. Париетальные клетки фундальных желёз желудка секретируют соляную кислоту — важнейшую составляющую желудочного сока. Основные её функции: поддержание определённого уровня кислотности в желудке, обеспечивающего превращение пепсиногена впепсин, препятствование проникновению в организм болезнетворных бактерий и микробов, способствование набуханию белковых компонентов пищи, её гидролиз, стимулирует выработку секрета поджелудочной железы
Бикарбонаты НСО3− необходимы для нейтрализации соляной кислоты у поверхности слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки в целях защиты слизистой от воздействия кислоты.
Пепсин является основным ферментом, с помощью которого происходит расщепление белков. Существует несколько изоформ пепсина, каждая из которых воздействует на свой класс белков. Пепсины получаются из пепсиногенов, когда последние попадают в среду с определённой кислотностью. За продукцию пепсиногенов в желудке отвечают главные клетки фундальных желёз.
Основные химические компоненты желудочного сока:[1]
вода (995 г/л);хлориды (5—6 г/л);сульфаты (10 мг/л);фосфаты (10—60 мг/л);гидрокарбонаты (0—1,2 г/л) натрия, калия, кальция, магния;аммиак (20—80 мг/л
Роль печени в обмене белков.
Печень играет центральную роль в обмене белков. Она выполняет следующие основные функции: синтез специфических белков плазмы; образование мочевины и мочевой кислоты; синтез холина и креатина; трансаминирование и дезаминирование аминокислот, что весьма важно для взаимных превращений аминокислот, а также для процесса глюконеогенеза и образования кетоновых тел. Печень является единственным органом, где синтезируются такие важные для организма белки, как протромбин, фибриноген, проконвертин и проакцелерин. При заболеваниях печени определение фракционного состава белков плазмы (или сыворотки) крови нередко представляет интерес как в диагностическом, так и в прогностическом плане Большая часть мочевой кислоты также образуется в печени, где много фермента ксантиноксидазы, при участии которого оксипурины (гипо-ксантин и ксантин) превращаются в мочевую кислоту. Нельзя забывать о роли печени и в синтезе креатина.
Источник
Врачебные ошибки
Это показал опрос British Medical Journal («Британского медицинского журнала») среди докторов, диетологов и фитнес-тренеров. Это один из самых популярных научно-медицинских журналов в мире. Вот самые частые ответы:
1) жир превращается в энергию,
2) жир выводится с фекалиями,
3) жир превращается в мышцы,
4) жир выводится с потом и мочой.
А куда он реально девается?
Превращение в энергию похоже на истину, ведь при сгорании жира выделяется тепло. Но куда деваются углерод, кислород и водород — эти кирпичики, из которых сделан жир?
Версия про фекалии не просто дурно пахнет. Её сторонники не знают азов физиологии, из крови обратно в кишечник практически ничего не выделяется. И если бы жиры снова поступали в просвет кишечника, это приводило бы к конфузу — недержанию стула. Так бывает при приёме лекарств, блокирующих всасывание жиров.
Если бы жир превращался в мышцы, это была бы мечта культуристов. Но мышцы — это белок, в котором обязательно должен быть азот, а в некоторых аминокислотах есть ещё сера. В жирах этих элементов нет. К сожалению, сжигание жира и наращивание мышечной массы — это два разных процесса.
Версия о том, что жир выводится с потом, кажется вероятной и наглядной. Ведь, сгоняя лишние килограммы, мы сильно потеем, но через потовые железы в основном выходят вода и соли — и никогда жиры.
Секретные знания
Так что же реально происходит с жиром, когда мы худеем? Об этом рассказывает врач-психоэндокринолог и президент Российской диабетической ассоциации Михаил Богомолов: «Механизм разрушения жиров универсальный. На первом этапе каждая молекула жира под действием ферментов распадается на две составные части — на 3 молекулы жирных кислот и 1 молекулу глицерина. Они выходят из жировых клеток в кровь и разносятся по организму, попадая в разные клетки. Но просто так сгореть жирные кислоты не могут, они должны попасть в митохондрии — это такие ТЭЦ клеток, в которых вырабатывается энергия. В них и происходит сгорание жирных кислот. Слово «сгорание» уместно, потому что, как и при любом процессе горения, здесь происходит окисление топлива до углекислого газа и воды. Жирные кислоты, а заодно и глицерин, выступая в качестве топлива, точно так же должны распасться до этих веществ под действием кислорода. Но есть отличия. Горение идёт очень быстро, а окисление жирных кислот медленно — без огня и поэтапно, с выделением небольших количеств энергии.
Важно подчеркнуть, что это окисление требует очень-очень большого количества кислорода (см. инфографику). Поэтому, когда человек худеет, важно не только мало есть, но и много двигаться. Лишь физическая нагрузка может обеспечить приток кислорода, достаточный для нормального процесса сжигания жира.
Нажмите для увеличения
К сожалению, так бывает нечасто, поэтому значительная часть жирных кислот сгорает не до конца. Из них образуются так называемые кетоновые тела. Это целая группа разных веществ, вызывающих в организме закисление (ацидоз). Когда их много, появляются головокружение, тошнота и даже рвота. Врачам известно, что при быстром снижении веса так бывает, поэтому они рекомендуют в таких ситуациях щелочные минеральные воды, витамины группы В и Е. Потребность в последнем сильно возрастает, и его можно принимать до 800 мг в день, он необходим для защиты от свободных радикалов, в избытке образующихся при окислении. Поэтому процесс потери лишних килограммов всегда сопровождается сильным окислительным стрессом и, чтобы ослабить его разрушительное действие на митохондрии, надо много витамина Е.
Что же происходит с кетоновыми телами? Они выходят в кровь и выводятся через почки или кожу, придавая моче и поту запах ацетона, или через лёгкие, привнося в выдыхаемый воздух ароматы гнилых яблок. То есть некоторая часть остатков жира выводится этими путями. А судьба остальных конечных продуктов распада жиров, думаю, многим и так понятна. Ведь это вода и углекислый газ. Кто не знает, что этот газ выделяется через лёгкие при дыхании, обмениваясь на кислород. Вода, получившаяся при распаде жиров, смешивается с водой организма и участвует в массе биохимических реакций. Все они происходят в присутствии воды, а избыток её выводится с мочой, по`том и через лёгкие в виде паров воды.
Вот такими путями жир при похудании покидает тело, и кишечник тут ни при чём. В мускулатуру жир тоже не превращается, но мышцы играют большую роль в его сгорании. Ведь в мышечных клетках больше всего митохондрий, и большая часть жирных кислот распадается именно в них».
Жировые клетки (адипоциты) – главные хранители жира в организме и одни из самых необычных клеток. Их количество в течение жизни неизменно – все они заложены при рождении. Меняется только содержание жира в них. При большом избытке веса они превращаются в огромные шары, накачанные жиром. А ядро и другие органеллы оказываются прижатыми изнутри к мембране клетки. Когда человек худеет, они как бы сдуваются.
И у тех, кто периодически сидит на диетах, а потом позволяет себе лишнее, эти циклы повторяются многократно.
Смотрите также:
- Продукты, сохраняющие красоту: каша из зерен отсрочит старость →
- Жирная пища: чем больше ешь, тем больше хочется →
- Диета по группам крови: плюсы и минусы →
Источник
Под действием липаз клетки жир распадается с образованием глицерина и свободных жирных кислот, которые подвергаются дальнейшим превращениям.
ПРЕВРАЩЕНИЯ ГЛИЦЕРИНА
Вначале глицерин активируется с помощью АТФ:
3-фосфоглицериновый альдегид включается далее в процесс гликолиза (синонимы: анаэробное сбраживание углеводов, путь Эмбдена — Мейергофа — Парнаса), поэтому его считают первым связующим звеном в обмене жиров и углеводов.
Р-ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Известно три типа окислительных превращений жирных кислот: а-окисле- ние, (5-окисление, ю-окисление. Процесс (5-окисления (распада) жирных кислот, являющийся главным поставщиком энергии, активно протекает в печени, почках, сердечной и скелетной мышцах. Ферменты, катализирующие реакции (5-окисления, локализованы в митохондриях клетки. Поэтому обязательным условием включения жирных кислот в энергетический обмен является транспорт их в митохондрии при помощи специфического переносчика. (5-окис- лению подвергаются активированные жирные кислоты.
Таким образом, первым этапом (5-окисления является активация жирных кислот. Процесс происходит под действием ацил-КоА-синтетаз (синонимы — тиокиназы, активирующие ферменты), находящихся как в цитозоле клетки, так и в митохондриях. Реакция протекает с затратой энергии АТФ и может быть представлена в виде суммарного уравнения:
Образующийся пирофосфат (Н,Р207) расщепляется ферментом пирофосфатазой, поэтому равновесие реакции сдвинуто вправо, в сторону образования активной жирной кислоты. Далее эта кислота взаимодействует с карнити- ном с образованием комплекса ацил-карнитин, который легко проникает в митохондрии.
После поступления в митохондрию комплекс распадается с образованием карнитина и активной жирной кислоты, которая подвергается далее [3-распаду.
Реакции (3-распада начинаются с ферментативного дегидрирования активной жирной кислоты:
Восстановленный ФАДН2 передает свои электроны электропереносящему флавопротеиду дыхательной цепи.
Следующая реакция этого цикла катализируется ферментом еноил-КоА- гидратазой:
Третья реакция цикла окисления жирных кислот катализируется ферментом р-оксиацил-КоА-дегидрогеназой с коферментом НАД+:
Четвертая реакция катализируется ферментом тиолазой, под действием которой происходит отщепление ацетил-КоА (синонимы: активный ацетил, активная уксусная кислота). В результате этого цепочка исходной кислоты укорачивается на два атома углерода:
Далее процесс превращений укороченной жирной кислоты повторяется, а активный ацетил включается далее в цикл аэробного сбраживания (синонимы: цикл трикарбоновых кислот, лимонный цикл Кребса, метаболический котел).
Таким образом, активный ацетил является вторым связующим звеном в обмене жиров и углеводов.
Поскольку в состав жиров животного происхождения входят кислоты только с четным числом атомов углерода, то конечным продуктом (3-распада является активный ацетил.
Энергетика процесса р-окисления жирных кислот: установлено, что при передаче двух электронов с ФАДН2 на кислород в цитохромной системе происходит синтез 2 молекул АТФ.
При передаче двух электронов с НАДН + Н+ на кислород синтезируются 3 молекулы АТФ.
При окислении одной молекулы активного ацетила в метаболическом котле синтезируется 12 молекул АТФ.
Следовательно, при р-окислении жирной кислоты, сопровождающемся отщеплением одной молекулы активного ацетила, синтезируется 17 молекул АТФ.
При полном р-распаде, например, стеариновой кислоты, образуется 9 молекул активного ацетила, что соответствует 153 молекулам АТФ. Одна молекула АТФ затрачивалась на активацию свободной жирной кислоты в начале процесса. Окончательный баланс процесса — накопление 152 молекул АТФ, что соответствует 6080 кДж энергии.
Источник