Виды обмена веществ
Обмен веществ — это непрерывное поступление в организм из внешней среды различных органических и неорганических веществ, их изменение, частичное усвоение и выделение во внешнюю среду образовавшихся продуктов распада.
Вода — основа всех жидких сред организма, содержащих органические вещества и минеральные соли. Вода необходима для растворения большинства химических соединений, находящихся в организме, их переработки и выделения продуктов распада из организма. При участии воды и минеральных солей происходят важнейшие физико-химические процессы в клетках и тканях. Это обусловливает теснейшую связь водного обмена с обменом минеральных веществ.
Минеральные соли входят в состав всех тканей организма. Кроме того, неорганические соли необходимы для обмена веществ, связанного с выведением из клетки и поступлением в нее различных химических соединений.
Клетки всех тканей организма образованы главным образом из органических веществ — белков, жиров и углеводов. Органические вещества необходимы для обновления клеток и тканей. Кроме того, они служат важнейшим источником энергии.
Белки участвуют в построении цитоплазмы и органоидов клетки, это основной строительный материал клетки. Растительные и животные белки состоят из аминокислот, комбинации которых образуют различные белковые молекулы, участвующие в построении клеток и тканей. Поступающие с пищей белки в процессе пищеварения расщепляются на отдельные аминокислоты, которые всасываются и с кровью поступают к клеткам. В клетках из этих аминокислот образуются новые, специфичные для человеческого организма белки, которые используются для построения цитоплазмы и органоидов.
Жиры участвуют в построении клеточных мембран. Большая часть поступающих в организм жиров служит источником энергии. Часть их откладывается в запас, который расходуется при недостатке питания. Поступающие с пищей жиры в процессе пищеварения распадаются на глицерин и жирные кислоты. Попадая в кишечные ворсинки, они вновь соединяются, образуя новые жиры, свойственные только человеческому организму. Эти жиры попадают в лимфу и далее разносятся кровью ко всем органам и тканям.
Углеводы входят в состав цитоплазмы и ядра клеток и являются основным источником энергии. Поступая в организм с продуктами питания, углеводы (главным образом, крахмал и тростниковый сахар) под воздействием пищеварительных соков расщепляются до глюкозы, которая всасывается в кровь и достигает с ней печени, где превращается в животный крахмал — гликоген. В печени откладываются основные запасы углеводов в организме. При длительном голодании уровень глюкозы в крови снижается, что приводит к расщеплению хранящегося в печени гликогена и выбрасыванию образовавшейся глюкозы в кровяное русло. Таким путем, благодаря саморегуляции, поддерживается постоянный уровень глюкозы в крови.
Механизм саморегуляции включается и тогда, когда в пище не хватает каких-либо органических соединений. В этом случае происходит превращение одних органических веществ в другие. Например, белки при необходимости могут превращаться в жиры и углеводы. При обильном питании углеводной пищей часть углеводов в организме превращается в жиры; при их недостаточном поступлении в организм происходит превращение жиров в углеводы.
И лишь недостаток белков в пище невосполним, так как они образуются только из аминокислот. Поэтому белковое голодание наиболее опасно.
Энергия, необходимая для полноценной работы организма, выделяется в процессе окисления органических соединений. Конечными продуктами распада жиров и углеводов являются вода и углекислый газ. При распаде белков, кроме воды и углекислого газа, образуются еще аммиак (превращающийся в печени в мочевину) и другие соединения. Углекислый газ удаляется из организма через легкие, вода — через почки, легкие и кожу, мочевина — через почки.