Функции жиров и липидов в организме
Жиры, весьма неоднородные в химическом отношении, выполняют следующие функции.
1. Жиры являются важнейшим источником энергии. При окислении 1г вещества выделяется максимальное по сравнению с окислением белков и углеводов количество энергии — 37,7 кДж (9,0 ккал). За счет окисления нейтральных жиров образуется 50 % всей энергии в организме.
2. Жиры, составляющие основную массу животной пищи и липидов организма (10—20 % массы тела), являются источником эндогенной воды.
3. Жиры входят в состав структурных компонентов клетки — ядра, цитоплазмы, мембраны - выполняют пластическую роль.
4. Жиры, депонированные в подкожной клетчатке, предохраняют организм от потерь тепла, а окружающие внутренние органы — от механических повреждений. Физиологическое депонирование нейтральных жиров выполняют липоциты, накапливая их в подкожной жировой клетчатке, сальнике, жировых капсулах различных органов. Увеличение массы тела на 20—25 % против нормы считается предельно допустимой физиологической границей. Почти у 30 % населения экономически развитых стран масса тела превышает нормальные показатели, а многие страдают ожирением с сопутствующими ему заболеваниями сердечнососудистой, эндокринной и других систем.
5. Бурый жир представлен особой жировой тканью, располагающейся в области шеи и верхней части спины у новорожденных и грудных детей. В небольшом количестве (0,1—0,2 % от общей массы тела) бурый жир имеется и у взрослого человека. Продукция тепла бурым жиром (на единицу массы его ткани) в 20 и более раз превышает таковую обычной жировой ткани. Несмотря на минимальное содержание бурого жира, в нем может генерироваться 1/3 всего образующегося в организме тепла. Бурому жиру принадлежит важная роль в адаптации организма к низким температурам. Следует отметить, что бурый жир является также источником эндогенной воды.
ОБМЕН БЕЛКОВ
Биологическая ценность белков. Белковые структуры содержат в своем составе всего 20 аминокислот, которые делятся на две группы: заменимые (12) и незаменимые (8).Незаменимые кислоты не синтезируются в организме человека, но вместе с тем абсолютно необходимы для нормальной жизнедеятельности. Отсутствие даже одной из них ведет к потере массы тела и другим несовместимым с жизнью нарушениям. Незаменимыми аминокислотами являются валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, фенилаланин, триптофан, цистеин; условно — аргинин и гистидин. Все эти аминокислоты человек получает с пищей.
Заменимые аминокислоты также необходимы для жизнедеятельности человека, но они могут синтезироваться и в самом организме из продуктов обмена углеводов и липидов. К ним относятся гликокол, аланин, глутаминовая и аспарагиновая кислоты, тирозин, пролин, серин, глицин; условно — аргинин и гистидин.
Белки, содержащие полный набор незаменимых аминокислот, называются полноценнымии имеют максимальную биологическую ценность (мясо, яйца, рыба, икра, молоко, грибы, картофель). Белки, в которых нет хотя бы одной незаменимой аминокислоты или если они содержатся в недостаточных количествах, называются неполноценными (растительные белки). В связи с этим для удовлетворения потребности в аминокислотах наиболее рациональной является разнообразная пища с преобладанием белков животного происхождения.
В пищеварительном тракте белки расщепляются до аминокислот и простейших полипептидов, которые всасываются в кровь и используются организмом.
Аминокислоты, всосавшиеся в пищеварительном тракте, под влиянием соматотропного гормона и инсулина ресинтезируются в новые белковые молекулы. Отдельные аминокислоты путем неогликогенеза превращаются в печени в глюкозу. Глюкагон, соматотропный гормон и глюкокортикоиды стимулируют этот процесс, а инсулин тормозит.
В результате сложных биохимических превращений аминокислот высвобождается энергия и образуются конечные продукты белкового обмена: СО2, вода, аммиак, мочевина, мочевая кислота и др. Главным органом выведения воды и конечных продуктов азотистого обмена являются почки; двуокись углерода выводится легкими при дыхании
Суточная потребность. Для полного удовлетворения потребности организма в белке в сутки человек должен получить 80—100 г белка, в том числе 30 г животного происхождения, а при физических нагрузках — 130—150 г.
Функции белков в организме
1. Пластическое, или структурное, значение белков состоит в том, что они входят в состав всех клеток и межтканевых структур, а также обеспечивают рост и развитие организма за счет процессов биосинтеза. По степени важности пластическая роль белков в метаболизме превосходит их собственную энергетическую, а также пластическую роль других питательных веществ. Особенно велика потребность в белке в периоды роста, беременности, выздоровления после тяжелых заболеваний.
2. Каталитическая, или ферментативная активность белков регулирует скорость биохимических реакций. Белки-ферменты определяют все стороны обмена веществ и образование энергии не только из самих протеинов, но и из углеводов и жиров.
3. Защитная функция заключается в образовании иммунных белков — антител. Белки способны связывать токсины и яды; обеспечивают свертывание крови (гемостаз).
4. Транспортная функция — перенос кислорода и двуокиси углерода эритроцитным белком гемоглобином; связывание и перенос некоторых ионов (железо, медь, водород), лекарственных веществ, токсинов.
5. Энергетическая роль белков определяется их способностью освобождать при окислении энергию: 1г белка аккумулирует 16,7 кДж ( 5,6 ккал).
Азотистый баланс
Косвенным показателем активности обмена белков служит так называемый азотистый баланс.
Азотистым балансом называется разность между количеством азота, поступившего в организм с пищей, и количеством азота, выделяемого из организма в виде конечных метаболитов. Если количество поступившего азота равно количеству выделенного, то можно говорить об азотистом равновесии. Для поддержания азотистого равновесия в организме требуется как минимум 30—45 г животного белка в сутки — физиологический минимум белка.
Состояние, при котором количество поступившего азота превышает выделенное, называется положительным азотистым балансом. (Растущий организм). Если же количество выделяемого из организма азота больше поступающего, говорят об отрицательном азотистом балансе (белковое голодание).
ОБМЕН ВИТАМИНОВ
Витамины — органические низкомолекулярные соединения, поступающие с пищей или синтезируемые в самом организме. Витамины не являются пластическим материалом и не участвуют непосредственно в энергетическом обмене. Вместе с тем функции их многообразны, а недостаток или избыток витаминов приводит к серьезным нарушениям метаболизма.
Открыты витамины были в 1881г. Луниным.
Функции витаминов
1. Витамины регулируют все виды обмена веществ.
2. Регулируют клеточное дыхание.
3. Участвуют в синтезе жирных кислот, гормонов, нуклеиновых кислот.
4.Участвуют в процессах обмена кальция и фосфора.
5. Регулируют окислительно-восстановительные реакции.
6. Участвуют в процессах свертывания крови.